永磁之王实力呈现——安科低场磁共振EPI-DWI技术取得重大突破

2020/06/05

扩散加权成像(Diffusionweighted imaging, DWI)信号对比可通过表观扩散系数图量化,是能够检测活体组织内水分子布朗运动受限程度的无创性方法。DWI在临床上常用于超急性和急性缺血性脑疾病、肿瘤的定性,还有这些疾病治疗后的疗效评估。

带有线性扫描数据采集(Line scan DWI,LSDWI) 是在低场磁共振常用的弥散技术,是基于一个简单的自旋‐回波序列的不需要高切换率梯度硬件的技术。由于采用SE序列不易产生磁敏感伪影,有利于颅底等部位的DWI。但也有自身的缺点:1)图像信噪比低、图像的空间分辨率低:目前在低场MRI上LSDWI的频率编码方向的点阵通常为96,扫描线数一般为64-96。2)成像速度太慢:根据成像参数的不同通常需要4-10分钟(图1)。

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图1:安科0.3T永磁磁共振的LSDWI图(b值=1000)

平面回波成像技术(EPI)是目前MRI最高速的成像技术。EPI 高速成像的主要方法是利用单个的自旋回波或梯度回波,收集成像所需要的各部分的扫描数据。单次激发EPI(Single-shot EPI,SS-EPI)技术作为最常用的扩散加权序列,可在单个重复时间内获得整幅图像的全部信息,成像速度快,且对运动产生的相位误差不敏感,但其在相位编码方向上k空间数据采样耗时较长,导致目前的SS-EPI扩散加权序列存在以下缺陷:

1)因为对硬件(梯度、B0场的均匀度)的要求较高,在1.0T以上的设备上图像质量较好,但在0.5T以下的低场设备上的图像效果并不能令人满意。

2)读出过程中采样时间较长,导致重建图像模糊。

3)长回波时间导致SNR降低。

为此,安科研发团队尝试在相位方向进行分段采样,并结合全面自动校准部分并行采集技术,通过优化序列达到不同激发之间的相位矫正。从而缩短了回波链,减少读出时间的同时保证了图像质量。由于减少了相位编码方向的采样时间,相应地也降低了相位误差在此方向上累积,减少了图像几何变形和磁化率伪影。

此外,更短的读出时间可减少T2*模糊效应,从而提高了图像的锐利度。由于SNR与回波时间成反比,故回波时间略下降,SNR就明显增加(图2)。目前,安科在0.3T低场磁共振的EPI-DWI,b值最高能达到1000,在业内处于领先水平(图3)。

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图2:安科0.3T永磁磁共振的EPI-DWI的病灶显示(b值=800,扫描时间=04‘04“)

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图3:安科0.3T永磁磁共振的EPI-DWI、ADC和eADC图(b值=1000,扫描时间4‘32“)


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