医学影像技术体系 · 第 24 卷 / 共 44 卷

规范化、场地、励磁、匀场与失超

本卷导读

讨论 MRI 规范化扫描的执行与反思、检查前准备、钆对比剂方案、场地与射频安全、励磁与匀场、双射频技术、失超与体模质控。

知识结构

  1. 规范化扫描与检查准备
    • 这是一个跑量的时代
    • 磁共振检查前必看!这些细节做不对,可能白跑一趟!
  2. 安全、场地与对比剂
  3. 课程、讲座与行业观察
  4. 失超、体模与系统质控
    • 磁共振质控测试体模Phantoms介绍
    • 磁共振中的失超
  5. 磁体、励磁与匀场

规范化扫描与检查准备

才从西藏回来,有一点高反,作为对高原的一些尊重。突然发现自己的身体慢慢变差了,原来是国防或者特种兵身体,现在可能因为生活不规律变得不那么的让人放心。

在12年前读医学的时候,我毫不犹豫报了医学影像学专业。因为觉得这个专业设备高端,而且能够通过这些设备,诊断病人的发病原因;另外觉得学临床医学(主要指外科或者内科)太累了,而医学影像学医生相对来说压力小。

那个时候想法很单纯,有人说,影像科医生收入低,会骄傲的反驳说,低就低一点,生活更重要,临床医生(内、外科)工资高,能顾得上生活吗?

那个时候,对“低”这个概念没有认识。觉得放射科医生比临床医生待遇低,可能就是一个月低个4000-5000元。这个低不是3000,4000,不是5000,6000,而是4倍、五倍。都听过某某外科医生,一个月奖金5万的故事(把器械**算在里面),而大家从来没有听说过某某放射科医生,一个月奖金N万的故事(N>3)。

以前觉得磁共振(MR)是一个非常高档的设备,按现在流行话说就是:高端、大气、上档次。觉得做磁共振检查,肯定得“精细”检查。放射科医生的三个梦想:CT无辐射、MR无噪音、MR扫描快。CT无辐射肯定是没戏了,没有辐射,那就不是CT了,就是采用另外的原理了。但是MR无噪音和MR扫描快并不是天方夜谭,MR扫描速度现在已经越来越快了。

由于工作原因,天南地北,走东闯西,走了差不多120多个地级市(县级市还不算,算上来更多)。大大小小的医院跑了不下300家。

现在的医院扫描磁共振是越来越快。对于这个趋势的发展,我表示部分的理解,理解院长,理解领导,理解其他一些官员。

按一天工作八小时算,一台磁共振一天扫描超过60个病人,绝对就是不正常的了。

而现在好多医院,以数目来攀比,横向对比(对比本市其他医院)、纵向对比(对比原来几年前),单纯的追求检查量,业务量。基本上全国,从南到北,由西向东,很多医院都把“跑量”做为磁共振的第一要务。很多医院都把磁共振当平片的速度用,甚至比平片还快。

放射科主任有压力,院长会不停开会,敦促,要求跑量;懂业务的院长有压力,因为院长上面也有领导,要求跑量。跑到最后,大家就不看其他指标了,光看数量了。

头颅3分钟,腰椎3分钟,腹部平扫2分钟。头颅从常规5个序列,变长3个序列,能省就省,T2WI不用做了,看DWI的b值等于0的图;椎体脂肪抑制不用做了,除非有明显骨折。甚至有时候为了单纯追求快,图像开始出伪影了,都快影响诊断了。但是没办法,一把无形的刀架在你脖子上,不快不行,多快好省,量就是一切。就跟科研(论文)决定一切一样,IF(影响因子)才是所有,赢者通吃。

量永远不会满足,量会不停的增加,而扫描速度还得加快,于是我们经常游走在漏诊和误判的边缘。

作为一个磁共振应用培训师,有时候我感觉自己是“帮凶”。满足客户提出的一切要求,是我们的原则,也是一个优秀的、合格的培训师应该做的。客户要求5分钟之内扫描完头颅5个序列加血管,于是我们有了3min58s解决头颅5个序列加TOF血管;客户要求5分钟扫描完膝关节,于是我们有了4min23s完成膝关节四个序列(三个序列是PDW结合脂肪抑制)。

(医学类)如何4分钟完成头颅5个序列检查+MRA血管成像。作为一个培训师,你不能说不行。5分钟扫描完腹部平扫加增强,你觉得不可行,这样扫描图像质量会变差?废话,没有难度会叫你调?”,“谁都知道扫描时间短,图像质量会受影响,但是我们就想又快又好,不是有你在吗?

每个搞磁共振的人都知道,无止境的加速,走量,肯定会导致图像质量下降,做得不精细,但是又有谁能顶住压力,坚持质量为先呢?也有很多医院顶住了压力,难!越来越多的医院,开始妥协,开始跑量。

这里,我从来都不认为速度不重要,也不认为磁共振扫描得越慢图像就一定越好。有时候扫描太慢,反而容易出伪影,让病人检查太久。如果单纯不顾一切,就只为了追求量,那么可想而知,情况会变得越发不可收拾。

领导都是有难处的,领导肯定是高瞻远睹的,我们应该理解领导。有的人会说,要求速度跑量的同时,会兼顾质量。

当一些刺激措施开始实施,比如一个技师一天基本量是60个部位,超过60个部位的,再多做一个就可以多奖金。这个时候,难免,会造成不可逆转的后果。

永远不要去挑战人性,当一个数目到了一个模糊的界定以后,你很难去控制质和量的平衡。

我特意用红字标出了,我们的目的是在保证一定图像质量和美观的情况下,通过努力调整参数,尽量缩短扫描时间。但是一个重要前提是,先有质,再走量。在盲目的走量的时候,很难清醒的去回看,考虑质的贬值。

加快磁共振成像的参数汇总--磁共振快速成像技术。我培训过很多医院,也有医院使用飞利浦老的Achieva 1.5T,一天做100个病人的,而且上班时间绝对不超过10小时。图像质量还不算差。这些都是当时出于我的杰作。

磁共振是一个相对CT和X线,多参数,软组织分辨率高,比较精细的检查。如果为了跑量,把很多序列扫描时间大幅度缩短的话,势必造成检查的不精细。

不仅国内跑量,国外也有跑量的。曾几何时,把速度快,一天做多少个(数目一般大于80)作为宣传的骄傲。满足于客户给予我们的赞美及陶醉之中。

为什么有时候我们做的资料不完整,做的东西不细致,认为在这种全国医用磁共振跑量的氛围中,很难保证一个技术员的心态不被影响,很难保证放射科诊断医生不楼主,很难保证出高质量的病例及好的临床科研数据。

不是我不会跑量,我跑起量来,我自己都害怕。原来在医院,虽然做诊断,但是偶尔也亲自操作机器扫描。原来我一天曾经扫描了98个病人。如果给我一台机器,在满足最低诊断图像质量要求的情况下,要我跑量,可以保证能够打破记录。

但是医学不是竞技场,不是奥林匹克竞赛,我们的口号不是:更高、更快、更强。而是应该首先以解决临床问题为导向。

在这里,我人微言轻,我也不是单纯的呐喊“拒绝跑量,跑量不对”,而是作为一个在这个环境中的职业者,呼吁大家,在跑量的同时,可以冷静的思考一下。大部分人是身不由己,上面有领导发话,领导的领导上面也有领导发话,领导的领导的领导的领导上面也有.......。临床医学不是竞技场,不应该盲目的设置指标,更不应该大力宣传数目。因为临床医学及磁共振检查是解决实际问题,实际问题是千变万化的,并没有明确的定量指标。

而比较悲哀的是,目前看到的大部分都是磁共振“大跃进”。昨天小王上班做了98个部位,受到全院表演;明天小张打破了小王的记录,做了108个部位。

而有医院很难延长别人的工作时间,可能由于奖金或者其他问题,那么就提高单位时间的扫描效率,如何提高呢?当然是把扫描序列速度加快,或者直接减少扫描序列。头颅扫描5个序列,我们就扫描3个,这样节约了时间。越往后,可能有医院头颅就扫描2个序列了,我估计再增加指标的话,可能以后头颅就扫描一个DWI序列。磁共振直接从多参数,变为单参数。

而最近最热门的一个话题就是AI(人工智能)。一个人的工作重复性、单纯性越高,创造性越少,越容易被替代。而对于很多跑量的技师来说,每天的工作就是简单、重复。做完一个病人,打一个勾或者在本子上划一个“正”字一笔画。这种为追求量而单纯机械的工作,消磨着大家的激情,让人变得非常容易被机器替代。

作为一个磁共振人,对于磁共振的热爱是促使我们工作的动力。磁共振扫描不是竞技场,如果希望挑战自己极限,欢迎大家报名参加飞利浦的“中国好影像”。这个活动就是一个类似竞赛的活动,这个活动就是挑战大家调节参数能力的一个活动,其中设有一个极限扫描单元。

已知的16秒扫描完成3D MRCP就是来自这个比赛中,日本一个医院客户的创新结果。

如何做16秒的3D MRCP薄层高分辨扫描。这是一个属于影像人最好的时代,磁共振技术日新月异,各种创新思路碰撞,让学习影像的年轻人有非常多的机会;并且,这也是一个属于影像人最坏的时代,跑量已经拖垮了我们的激情和创新。

  1. 05.03 于 上海 李懋

点有哲学层次的医疗问题,当然这个问题也和磁共振相关。

80%是磁共振或者影像医学内容;10%是体育类;剩下10%是其他类型。

现代信息继续发展迅速,各种“共享”模式如潮涌入。共享单车,共享电动车,共享汽车都出来了,甚至共享房屋,可以预计到,未来有可能还会出共享医疗。

另一方面,借助互联网,各种云技术,远程会诊、诊断,甚至远程指导治疗在不久的将来将会实现。现在有很多医院都建立了远程PACS,云数据共享等。

一个更让人喜忧参半的问题就是,人工智能AI的迅速发展。现在开各种大会,无论是各行业,年后开场发言、总结发言,都会提到AI。这已经是一个绕不开的问题了。

由于远程会诊、交流会越来越普遍,信息传播越来越快,部分AI应用于医学影像学,一致性、规范化、流程化的医学影像扫描和报告变得越来越必要。

试想,如果需要不同医院、不同地区、甚至不同国家,相互交流,远程会诊,甚至是一个地方做了检查,图片传到其他医院去诊断,首先需要解决的问题就是:一致性问题。即:规范化扫描,流程化诊断。

规范化扫描能够保证,在做影像检查(如磁共振)的时候,检查手段、方式、方法能够达到统一性,一致性及可比较性,这样能够为以后的云数据共享、垮地区交流及会诊提供基础。

由于磁共振多参数的特性,一个检查会包含很多扫描序列,这一点也是磁共振区别于其他影像检查设备的主要特质。

规范化扫描,能够保证最大程度的减少随机性及操作人员依赖性。

目前,很多地区(比如:北京、上海、四川)都开始慢慢指定区域性的扫描规范标志。各部分学组,学会,分会也开始制定及统一扫描标志。

既然要规范化,标准化,就要有制定标志的依据。目前,国内大部分磁共振扫描的标准,参照(或者参考)了RADS系统的指南及标准。有些部分结合了国内国情。有些部位扫描有中华放射性出的指南为蓝本制定标准。

参考国外的标准的优势在于,国外很多指南都比较成熟,经过了大量的临床验证及实践;坏处在于,毕竟是国外标准,有的在操作中,实际情况是否符合我国医疗现状、条件及国情,还需要斟酌及修订。

制定扫描标准,或者规范化扫描的目的显而易见,除了能够统一,方便未来交流及大数据共享,还能够尽量排除不同地区、不同医院、甚至不同操作者由于水平高低不同带来的差异。

目前现状是,别说全国统一磁共振扫描规范,同一个地区,甚至同一个城市,都没有一个统一的扫描标准。

横轴位 T1WI。横轴位 T2WI。横轴位T2 FLAIR。矢状位T1WI。

相信这是很多医院的扫描方案,这是最简单的头颅平扫。

我们是:冠状位T2 FLAIR。

另一个人看了说,不对,我们矢状位扫描T1 FLAIR(GE叫法)或者T1 IR。

有的人说,我们医院为了较少扫描时间,增加病人流通量,我们只扫描横轴位T1WI、T2WI、T2 FLAIR和DWI。

看看吧,一个简单的头颅扫描,我先不说层厚,层间距,层数问题,连序列基本上每个医院都不同。

有的医院头颅扫描,常规横轴位扫描层厚5mm,层间距1mm,扫描22或24层。有的医院,横轴位层厚6mm,层间距1.5mm,扫描18层(方便打片)。

这些都还不可怕,最可怕的是,同一个医院,扫描都不统一。

今天,赵主任上班,赵主任头颅要看矢状位T2 FLAIR;明天钱副主任审磁共振报告,钱副主任头颅T2 FLAIR必须做成横轴位,矢状位需要T2WI。

有朋友又说,规范化扫描不是要每一个序列都一样,只需要在订一个常规检查方案,特殊情况根据检查目的加序列。

有的医院常规扫描序列没有DWI,要扫描DWI得开一个功能检查;有的医院常规扫描序列只有横轴位;有的医院常规扫描序列就包括了SWI(磁敏感加权成像)。

头颅大部分医院的扫描序列重复性还算多,如果换成盆腔、骨关节,那么几乎没有统一性可谈。有的医院膝关节做3个方位压脂,有的做两个,有的做PDW压脂,有的做T2压脂。

盆腔扫描中,有的不管男性盆腔,还是男性盆腔,都扫描大盆腔,全部包完。有的要分,女性看子宫,扫描子宫序列,男的看前列腺,扫描前列腺序列(小视野)。看转移瘤或者复查,扫描大盆腔。

看来扫描规范很难短时间统一。毕竟不同地区、不同学组有不同的习惯。

比如:北京-天津-河北可以出一个京津冀神经系统扫描规范;上海-江苏-浙江也可以出一个华东地区扫描规范;四川-重庆出一个川渝腹部扫描规范;山东东部青岛-烟台-威海出一个青烟威扫描规范。

每一个地区,有每一个地区的扫描规范,统一起来就是全国范围内没有扫描规范。

中国是一个面积大国,人口大国,要求全国960万平方公里,北至漠河、东抵东极岛、南下永暑礁、西达喀什都是一个磁共振扫描规范,短时间内也不现实,也太吹毛求疵了。

规范化扫描,是主要针对磁共振技术人员的,排除个体差异,保证比较一致性。

流程化诊断就是主要针对影像诊断医生。排除主观性,尽量采用客观评定标准。

为什么现在会出这么多手册,诊断手册,参考指南。就是因为,我们想尽量把主观因素客观化,量化,或者流行词叫“精准影像”“数字化”。

比如:判断增强后是轻度强化,还是明显强化。如果是主观标准,就看亮度变化嘛。老张一看觉得,这个只能算轻度强化,或者中度强化。

如果把这个标准量化,比如,剪影后,或者相对强化率(CT比较密度、磁共振比较信号强度)大于百分之多少算明显强化。这样的话,只要标准没有错或者标准统一,那么比较的结果相对就好量化。

影像诊断,首先是要定位、然后能够定性是最好的,最好如果能定量,那就更好了。

是一个影像诊断思路的分析图。工程实践中,虽然是学影像诊断的,但是才疏学浅,所以现在即使离开医院,我也天天看影像诊断的书。

诊断流程化,第一可以避免主观标准的随机性和不可比较性。第二可以保证在书写报告的时候,术语更准确。

比如,上面视频,做了一个左心室流入流出道的电影Cine扫描,这个方位怎么描述呢?专业词汇叫LVOT,左室流入流出道,有的医院用3Ch三腔心描述。如果你不知道,三腔心代表LVOT,可能有的人就会范懵,或者交流的时候就会产生歧义。

流程化诊断,还能避免一些风险。比如,如果严格按照手册来写报告,我就写这个病灶多少公分,强化方式怎么样,根据某某指南,符合某某标准3级。这样的话,一些都是按照流程来的。比直接写一个报告:HCC肝内转移,结果手术一做,病检一出,不是HCC。

影像诊断是证据和征象的诊断,不是“病理诊断”。要允许影像医生犯错或者叫做偏差。

比较,这种图片表现,结合临床,98%的人考虑HCC,结果刚好,你运气差,遇到了1%的意外,太罕见了,不是HCC。这个能说你错了吗?影像诊断的思路没错,结果错了,遇到百年难遇的罕见病例也没办法啊。

在说一点,现在影像医学的会议很多,各种学习班,研讨会,这非常好,特别是我们这些后辈,可以好好的借各种大会学习,开开眼界。

比如,拿一个片子给大家读,85%的人第一反应是肺结核,答案肯定不是肺结核,要不然在大会上读什么片。

结果大家就往歪的想,想偏,什么黄色肉芽肿,什么朗格汉斯巨细胞综合征(我瞎编的哈,为了举例)。

影像分析征象,肯定是先按可能性大的概率病考虑,不会去优先考虑罕见病,特殊病。如果经常这样,就会造成大家,选择性的反向思考。

临床中,我们写包括,下结论,是下90%符合征象的病,还是专门去另辟蹊径,考虑那2%的意外,你敢这样赌吗?为了那2%的意外,放弃90%的可能性。这是一个哲学问题。

不同医院,磁共振扫描序列肯定不可能完全一样,甚至差距比较大。

工程实践中由于工作原因,全国跑了很多医院,参与磁共振的培训和学习。这些医院,有大型医院,有超级教学三甲医院,有中型医院,有小医院,有县级别医院,有私立医院,有体检中心.......。每个医院,由于特点不同,属性不同,磁共振扫描千差万别。不同级别医院见的病种都不同。

比如,工程实践中去过很多肿瘤医院。肿瘤医院的特点是什么呢?当然是肿瘤疾病为主打。肿瘤医院做磁共振,病源及检查有几个特点:

  1. 一次扫描部位多(一次扫描开12个部位的我都见过),很少有单部位的

  2. 增强扫描多,肿瘤医院磁共振检查,增强率能够达到80%

比如:很多肿瘤医院(放疗中心),鼻咽癌是重点,在扫描鼻咽的时候。临床科室往往要求包住颈部。很多肿瘤医院把这种扫描形象的取名为:鼻咽颈扫描。

普通医院,觉得有点奇怪,我扫描鼻咽我就扫描鼻咽范围嘛,扫描3mm层厚,24层。至于要扫描颈部,在扫描一个颈部嘛,分两次做嘛,收两个部位。

很多肿瘤医院,做鼻咽部主要是为了勾画靶区,和CT图像对比,借助磁共振图像的高对比度,勾画靶区。

肿瘤医院,大部分情况扫描,鼻咽颈要求扫描薄,CT模拟扫描是3mm,0间距。磁共振扫描,放疗科的尽量希望和CT层厚一致。3mm,扫描范围又大,没有层间距,得扫描48层,这样的话扫描时间就会超级长。

现在飞利浦有专门的磁共振放疗定位机,在这个上面做的话,就很简单了。

肿瘤医院做食管癌扫描,磁共振比较多。因为,做肺部、食管癌,不是磁共振检查的最佳适应症,有一定难度。

体检中心一般多以神经系统、膝关节检查为主。扫描序列也不会涉及太多。

除了医院性质不同,造成的扫描序列的差异和检查病人的部位选择性偏移外。不同地域,扫描规范也很难统一。

北方好多医院,做磁共振肝脏动态增强扫描,比较喜欢抓双动脉期,甚至三动脉期。

而南方大部分医院,做肝脏动态增强扫描,就是扫描传统的经典的四期(或五期)。平扫、动脉期(多以动脉晚期)、门静脉期、实质期、冠状位扫描、延迟期。

有的医院根据情况,有时候扫描传统的四期动态增强,有的时候抓双动脉期。

各个地区除了有各自特点,还有一点就是,每个地区都有主要的领先的教学医院,地区内的其他地方或者医院以他们为标杆或者参考。

不同的教学模式,习惯,甚至是理念,也会导致扫描序列不一致,形成地方性差异。

比如,腹部3.0T扫描。已知3.0T图像比1.5T信噪比高,但是运动伪影也放大了。

  1. 0T和1.5T磁共振扫描序列有哪些不同。很多医院,采用3.0T磁共振扫描腹部的时候,常规平扫的T2脂肪抑制序列。

有的医院认为,扫描单激发的Single-shot就可以了,理由是:速度快、对呼吸运动伪影不敏感;而且诊断腹部病变,主要不是靠T2脂肪抑制序列,敏感性检查序列靠DWI,最有用的诊断靠动态增强T1WI DCE。

有的医院则不同,认为单激发扫描的T2压脂,虽然清晰,也快,但是细节及分辨率没有多激发好。多激发扫描的序列,虽然对运动伪影太敏感(很容易出伪影,即使呼吸均匀),但是由于细节清晰,必须要用多激发做。

而且已经有文献报道了,单激发T2压脂和多激发T2压脂序列的诊断效能,答案肯定是多激发要好一点,但是做一个多激发的时间远远长于单激发,而且如果没有抗运动伪影序列,出伪影概率太大。多激发序列比单激发序列能够多筛查到0.2%的病灶,至于你是否认为有必要花多的时间和冒着出伪影风险去消除这0.2%,就看你自己权衡了。

工程实践中才疏学浅,而且又不是搞工程学或者研究算法的,我是没资格谈AI的。

作为一个普通人,AI技术发展这么热,未来肯定每个人都会和AI技术相关,我谈一下我自己粗浅的理解和看法。

现在大家,天天阅读,都能看到很多写AI的文章或者AI辅助诊断,甚至AI以后能不能考证上岗,代替部分医生做诊断。

毕竟,AI的好处太多了:不知疲倦,不会烦同样的错误,不会受感情、情绪影响,持续学习能力,强大的分析能力,超高的数据处理能力,无限制的记忆能力。

大部分人就很担心AI替代自己,这个担忧无可厚非。

而且AI慢慢在很多看似人类不可替代的项目上完胜人类,比如:深蓝战胜国际象棋大师俄罗斯人卡斯帕罗夫;AlphaGo战胜韩国的李世石;还有就是面部识别,大家以前认为,这个计算机或者AI很难做到。结果最近的结果让人失望,AI很容易就做到,并且还能够精准鉴别。

医学,特别是影像医学,是一个图像处理,数据分析,比对,然后通过征象搜索来诊断的学科。

AI目前来说,在有固定规则的情况下,它的持续学习,不止疲惫,超强记忆功能,能够保证在几个月就学完所有围棋棋谱,自己摸索,试错,反复提高,超越人类的能力。

比如:围棋、象棋类。要知道AI的算法都是人类写的,程序都是人类编的。

比如,你说,增强扫描“快进快出”结合其他肝硬化背景是HCC,满足“快进快出”的太多了,有很多情况也不是HCC。再比如,淋巴瘤,增强扫描强化,灌注呈低灌注(特征性表现),但是也有淋巴瘤,就是高灌注。

没有固定规则,固定规律,这一点对于现阶段的AI来说,就暂时替代不了人类。

你可以说,可以通过多模态诊断,多个参数判断,最后AI去分析数据,综合,得到那种疾病的可能性最大,给出一个最合理的结论。

随着新技术不断发展,各种医学规律被打破,各种规则改写,AI要适应变化就需要主动学习(区别于通过人类写入新算法或程序)。

通过处理数据,提取数据有效信息,检索比对,来帮助诊断,这种AI目前看来,我觉得还不可怕。让一个音乐教授去分辨,哪首曲子是AI谱写的,哪首曲子是人类谱写的,结果教授分辨错误。又采用盲法,让观众听,大部分观众选择“最有人情味”的曲子,结果那首是AI谱写的。

这个就可怕了,这代表AI具有主动创造的能力,如果真的走到这一步,AI能够自己主动去分析图像征象,主动提出各种新的征象,那就非常可怕了。技术要发展,人类的步伐是挡不住的。

磁共振检查是安全的,但是磁共振检查前也需要做一些认真的检查前准备,这和磁共振成像设备有一定关系,那么需要做哪些检查前准备呢?

随着磁共振成像设备的不断普及,磁共振成像检查应用的越来越普遍了。来医院看病的人可能会有些不理解,明明就是一个腰疼、腿疼啥的,干嘛医生非得给我开一个磁共振呢。

要先和大家说清楚,磁共振成像到目前为止是对咱们身体各种软组织分辨能力最强的一个成像方法。脊柱(如颈椎、腰椎)磁共振检查它能够特别清晰的显示椎体内病变、椎间盘病变或者椎小关节病变;而膝关节磁共振检查能清晰显示膝关节内的半月板或者关节表面的软骨,半月板和关节软骨病变常常是导致关节疼痛的罪魁祸首,早发现可以早干预早治疗,而且治疗的越早长期疗效也越好。

当医生给您开了一个磁共振检查时一定是考虑到您病情和诊断的需要。问题来了,当我们去做磁共振检查时需要做哪些准备呢?

先明确一点,磁共振检查是目前为止最安全的一种检查方法,所以做磁共振检查前先放下不必要的思想包袱,这样才能轻松上阵。

这是一个很大的误区。确实,磁共振检查最早就是叫核磁共振,也就是所说的NMR,这里的N就是代表核(Neuclear),但这里的“核”是咱们身体内自己的原子核,不是外来的那些有辐射危害的“核素”。现在的磁共振成像探测的是体内氢原子核的数量和存在状态,说的更通俗一点就是探测咱们体内水分含量或水分中是否有别的变化,因此这个“核”是我们自身的。为了避免大家因为误会导致的“核”恐慌,现在已经统统称为磁共振了。做磁共振检查不要有任何顾虑。(1)首先着装上要认真准备一下:

磁共振成像设备中的磁体可以理解为一个威力特别大的磁铁,有多大呢,一般的1.5T相当于地球磁力的3万倍左右。还有身上的金属进入磁场后马上被磁化,这就会影响到咱们最后的检查质量,甚至得到的图像没法诊断,这就等于白做了。

去除身上带的金属说起来容易可做起来就难了,有些东西可能意识不到它含有金属,比如人人都喜欢的百元大票,那上面可有一堆金属防伪线啊,虽然进了磁共振不至于飞出来,但却会产生很重的伪影,所以掏出自己身上的各种金银细软并妥善保存,这样才能更好的完成磁共振检查。

现在各个医院的病人都很多,可不能因为咱们自己的疏忽影响了人家的检查效率。(2)敲一下小黑板,做磁共振检查的女士们需要格外注意了:如果您是进行腰椎或者盆腔磁共振检查有两件事情需要格外注意:

其一,是否有宫内节育器,早期的宫内节育器金属含量比较多,这个会导致磁共振检查中出现明显的伪影,如果有这类宫内节育器需要提前声明,如果特别需要进行磁共振检查那就得不怕麻烦,最好是取出这个节育器,否则检查的质量无法保证。如果不想麻烦非要做,那也只能让专业人员先扫描出一些图像看看影响是否特别大,如果影响特别大可能就不得不终止检查,这是对病人负责任的一种科学态度。其二,要注意是否处于经期,可能您会困惑经期和磁共振检查有啥关系呢?这是因为经期子宫内的出血块中的血红蛋白会产生很大的磁敏感伪影,这会严重干扰腰椎或者盆腔的图像质量,建议经期停止几天后再进行磁共振检查。

(3)进行头部磁共振检查的受检者要明确是否安装有可摘除的假牙,如果有请提前取下假牙。

这个千万别怕麻烦,因为能够摘除的假牙通常都有一个金属钩,这个金属会导致图像中产生明显的金属伪影,严重者扫描的图像无法满足诊断的要求,同时在做一些功能成像时如ASL灌注成像还会导致严重的低灌注假象,如果诊断医师不了解是假牙导致的影响就可能做出特别错误的诊断。

(4)腹部、盆腔等检查前需要空腹,检查的头一天也尽量清淡饮食。

因为腹部、盆腔需要扫描的序列相对较多,总的扫描时间会更长,在检查前患者先去排尿,否则膀胱过度充盈会导致明显的蠕动伪影。

要想使得磁共振检查获得更满意的结果需要做的事情还很多,在预约过程中可以再详细咨询更多的注意事项。

对于有手术病史特别是有各类体内植入物的检查者要准备好各种植入物的相关文档,或者与相应临床医生取得联系,确保体内植入物可以安全可靠的进行磁共振检查。

如果体内植入有心脏起搏器的患者必须事先去除起搏器等,否则不仅会破坏起搏器的功能,还可能会危及生命。

这里展示的是体外、体内金属以及假牙导致的相关伪影,这些伪影都会严重干扰医生的诊断,假牙导致头部脑实质内出现高信号,容易被误诊为脑内出血。

该检查者在做磁共振检查前忘记摘得颈部的金属装饰物,结果导致最后两张的ASL灌注时整个左侧大脑半球呈现低灌注,该检查者血管成像显示双侧颈内动脉、双侧大脑中动脉是完全正常的。如果这个ASL灌注的图像直接传递给临床医生就会导致严重的错误判读。

🔹熟练掌握科室 GE、西门子、富士、迈瑞公司的所有普通放射、床旁、64 排螺旋 CT、1.5T及3.0TMRI的设备操作,熟练掌握网络及计算机应用

🔹发表论文7篇参编我院《2020 版影像检查指南》及丰台区质控中心组织编写的《医学影像诊断质量控制与规范》。

MRI基本原理的难点突破--K空间。磁共振波谱基本原理、概念、技术及临床应用(讲座)

都知道场强越高,得到的图像信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)越高。是不是说明场强越高,图像质量就越好,临床获益就越大,高场肯定比低场好呢?

磁化率伪影程度或者形变大小和静磁场B0是呈相关性的。

磁化率伪影程度(artifact size)∝{(Δsusceptibility)×B0×TE}÷Bandwidth。磁共振基本序列及图像对比度(权重)。磁共振中的弛豫:纵向弛豫和横向弛豫及T1、T2值。相位对比血管成像技术原理及临床应用。MRI基本原理的难点突破--K空间。K空间的数据是如何填充的?

毕竟作为专业的影像人,规范化是对自身最基本的要求。

是很早就有人做的研究,文献发表的。比较3D SPACE序列和MP RAGE序列的增强效果。如果单纯看灰白质对比,当然MP RAGE肯定是更好的,但是增强扫描主要目的是突出强化的病变。

到底是优先考虑灰白质对比,还是考虑病灶的检出率。

头颅增强扫描由于比较简单,大家很少思考,打药后多久开始扫描。一般都觉得打药后马上开始扫描,或者在打药前一个序列扫到一半开始打药,然后扫描就可以(目的是节约时间)。

有些病灶,需要延迟5~8分钟再进行扫描。但是有几个医院头颅延迟强化会去等5分钟。5分钟一个头颅平扫都解决了。

还有另外一种极端的教条主义。那就是平扫的时候按照正常扫描,如果加上增强扫描(一般增强扫描T1WI会进行脂肪抑制),这个时候医生要求:平扫的T1WI序列补上一个脂肪抑制,这个要求还算比较合理;增强扫描的T1WI序列补上一个非脂肪抑制。也就是,如果一个病人要做增强扫描,那么同一个位置要扫描4个T1WI序列:

平扫T1WI+FS。增强T1WI+FS。

这是我见过最极端的情况,如果必须要在同一个位置扫描12个序列,医生才敢写报告,那么说实话不如用AI。

磁共振和CT的最大区别就是,常规图像不是用来定量的。无论平扫还是增强,就算是一个人两次踏入同一条河,由于扫描参数,条件不同,每个像素的灰度,信号强度也不是一致的。

打药后,组织的T1值也会变化,严格要求平扫和增强100%(注意我这里指的是100%,完全一致,完全一致)一样,对于诊断准确率并没有提高。

椎体扫描基本上工作的人都会,但是把图扫好的说实话太少了。矢状位节约时间,降低空间分辨率,产生一些Gibbs伪影这就不说了。跑量嘛,都有压力。

椎体横轴位应该如何扫描,规范也有,但是很少有执行的。每个医院、每个地区都千差万别。有只扫椎间盘的,一个椎间盘扫描3层(3mm,0.3mm间距)这样是不够的;有直接一个扫描框拉完的;有既扫描椎间盘,又扫描椎体,一会儿3层,一会儿1层。实际上已经有些规范指南,要求在进行椎间盘扫描的时候,要么间距为0,要么采用负间距,比如层厚4mm,间距采用-1mm,扫描4层,这样能够更多的显示椎间盘。

这里还只是说了常规解剖序列,考虑到DWI等序列,那么规范性就更差了。

腹部DWI,扫描几个B值,三个?0、50、800?

有些医院只看DWI高B值图,不看ADC图。或者有的医院只有头颅DWI会出ADC图,其他部位不出。

脂肪抑制技术是磁共振最基本的技术。但是对于一些基层医院可能永远也搞不明白。颈椎采用频率选择法压脂100次,每次图像质量都不理解,解释了100次,下一次他还是用频率选择法而不是换成STIR。

规范化扫描到底推行得好不好,不是看上面医院执行得好不好,而是应该看下面医院执行得怎么样。

面对他们的不规范扫描,我永远都觉得不应该单纯责怪他们,因为不同平台条件是不同的。

基层会遇到各种问题,他们有时候也会有非常好的点子和注意。

地位是靠争取的,你能解决临床多大的问题,别人就会对你有多大的尊重。

要做好这些,规范化扫描必不可少,希望规范化扫描不是一纸空谈。

女性盆腔MR扫描规范及技术解析(一)。女性盆腔MR扫描规范及技术解析(二)

磁共振成像因其具有多参数,多对比度的特点,扫描序列多样、扫描参数灵活多变,不同场强、不同厂家设备之间同样的序列参数也会有所区别,所以要做到磁共振扫描序列及参数完全规范一致是基本上不可能的。

安全、场地与对比剂

根据对比剂磁化性质不同,可以把磁共振对比剂分为:顺磁性对比剂、铁磁性对比剂、超顺磁性对比剂。

临床中,最常用的磁共振对比剂类型为顺磁性(Paramagnetic)的Gd钆剂。

这种对比剂主要是一种钆的螯合物。Gd离子带有3个正电荷,含有七个不成对电子,是一种顺磁性很强的金属离子,能显著缩短组织的T1弛豫时间;大剂量注射的话,还能够显著缩短周围组织的T2及T2*弛豫时间,达到增加组织之间对比度的目的。

由于检查目的,扫描部位不同,临床中不同的解剖部位增强扫描有不同的扫描方案和对比剂注射方案。这个钆对比剂扫描方案目前还在更新,现在已经出来了5个主要的内容,包括:

①心脏增强扫描方案(针对心脏占位性病变如何诊断)?

很多内容还是非常好的,特别是针对大家感兴趣的,比如肾脏MRI增强扫描。因为大部分技师对于肝脏MRI增强扫描都非常熟悉了,包括动态增强扫描时相的抓取。而肾脏和肝脏有所不同,主要是血供不同,疾病不同,动态时相也不同,所以不能单纯把肝脏的钆对比剂扫描方案直接用于肾脏。

心脏MRI扫描,增强使用也非常多,除了首过灌注及LGE,还要考虑心胸占位性病变的增强扫描方案。

还有一些臂丛神经的增强扫描也是大家非常感兴趣的。臂丛神经MRI成像,采用增强扫描效果肯定更好,那么如何进行增强扫描?钆对比剂的剂量是多少?注射速率是多少?打药后延迟多久扫描效果更好?

关于磁共振安全问题及相关方面知识,不仅仅是放射科或者磁共振相关的影像科工作人员应该掌握。临床科室的医生也应该掌握!

是明天(2020年9月2日)的课程提前预报。

相对来讲,直播的形式更好一点,也更节约时间。因为事先录制视频有可能花的时间更多。而对于直播来讲,也就是直播区间占用的时间。

可以留意飞利浦的平台,讲课前应该会有提醒或者推流。

一提到磁共振相关安全问题,真的是年年讲、月月讲。因为对于任何其他事情来说,安全是最重要的。这也是为什么无论是国内的磁共振会议或者培训班,还是厂家工程师去医院培训,第一个要讲的都是磁共振安全问题。安全问题,再怎么多讲,多强调也不过分。毕竟,安全无小事,一旦发生事情,那么就是大事情。

而目前磁共振除了安装在放射科,很多情况下还会安装在放疗科(模拟定位机)、神经外科(术中磁共振)、骨科(骨科专用磁共振)、妇科(磁共振引导HIFU治疗).....。

除了传统的诊断磁共振,和磁共振相关的设备还有很多,比如磁共振模拟定位机以及磁共振直线加速器一体机。

放疗科模拟定位机和放射科影像设备之间的区别。Unity:1.5T 高场MRI-Linac系统。这些和磁共振相关的设备,由于具有了高场磁共振的特性,所以也应该学习和掌握磁共振安全知识。

理论上讲,只要是参与涉及磁共振环境的工作人员,都应该(必须)参加安全培训,通过培训考试合格者,才能进行磁共振相关的临床实践工作,这也是对自己负责,对病人负责,对科室负责,对医院负责。

如果没时间听讲座的老师,我希望看了我本章,至少也有收获。关于磁共振安全相关的知识及培训,一般需要掌握的是:

  1. 根据不同工作责任和对磁共振的接触程度,把和磁共振相关的人员分为几类,不同类别的人员对应需要参与或者学习的磁共振安全培训Level是不同的。2.关于磁共振安全相关知识需要掌握的几个基本原则:

对于超导磁共振,磁场是永远存在的(除非失超)。不满足磁共振兼容的任何设备和装置严谨带入磁共振扫描间。有磁共振检查禁忌症的患者不能进行磁共振扫描。任何情况下进入磁共振扫描间都必须要进行磁共振安全筛查或者自检。

  1. 磁共振的一些检查禁忌症(包括绝对的和相对的),随着设备不停发展,有些绝对禁忌症可能变成相对禁忌症。比如,心脏起搏器,已经有磁共振兼容的起搏器设备问世和使用了。装有心脏起搏器的病人并不是都不能做磁共振检查。

  2. 关于其他设备和材料的磁共振安全兼容分类。Labeling of the Devices

  3. 磁共振各系统的生物学效应及安全相关注意事项。静磁场的生物学效应是什么,需要注意的安全相关问题(磁场强度,铁磁性的吸引力,抛射效应等)。

射频场的生物学效应是什么,需要注意的安全相关问题(发热)。

梯度场的生物学效应是什么,需要注意的安全相关问题(噪音、PNS等)。

  1. 非磁场环境相关的安全注意事项。这一部分是最容易被忽视的。因为对于磁场相关的安全问题可能比较警惕,而非磁场相关的安全问题:激光灯、机械移动等需要注意。

关于磁共振安全方面的书籍,程敬亮教授,张勇教授主编的一本书比较详细《磁共振检查的安全性与危险防范》,这本书是2011年出版的,不知道还买得到不,里面讲了很多安全问题。

磁共振安全问题是最重要的一个问题,在了解磁共振安全之前,应该先了解磁共振场地的相关注意事项。

所有临床型MR设备,包括诊断、科研、模拟定位和介入手术中使用的设备,不论其磁体形式、磁场强度如何,都应该遵守磁共振安全管理的相关规定。

目前我国临床常规使用的MRI设备磁场场强为0.2T~3.0T。只有获得中国食品药品监督管理总局批准认证的设备,才能用以对临床受检者开展检查。

建议配置MRI设备的单位酌情配置至少1名MRI医学物理师,职责包括修订及维护MRI安全管理规范,使其适用于现有的场地和受检者检查的要求,同时确保MRI安全管理规定得以严格执行。目前国内大部分医院放射科是没有医学物理师的,物理师的主要职责是对影像设备进行质量保证和质控监测。

MRI场地中发生的任何不良事件或安全隐患,都要在30分钟以内及时上报MR室的负责人和科室主任,并按照要求在规定时间内逐级上报至上级主管部门(如医务科、医疗安全管理委员会等)。安装磁共振的机房一般由三个房间组成:

② 控制室(Operator room):又叫操作间,是MRI技师操作磁共振的房间,一般与扫描间相连

③ 技术室(Technical room):又叫设备间,主要是存放与磁共振相关的各种机柜,具备完整的供电,上下水,并尽可能与磁体间相连。

为了尽可能合理的利用有效的场地及保证安全,MR场地从使用功能和安全等级上可以划分为四个不同区域。

不同区域对于进出人员有不同的安全规范要求及限制。使用罗马数字Ⅰ~Ⅳ,对不同的区域进行划分和标识。

区域Ⅰ:该区域一般处于磁共振区域以外,属于公共区域,是受检者、家属及医务人员进出磁场环境的通道。所有人员在该区域并不受限。

区域Ⅱ:该区域也属于公共区域,但属于可自由进出的区域Ⅰ与被严格控制进出的区域Ⅲ、Ⅳ之间的过渡区域。在该区域人员并不受限,但未经许可不得进入下一个区域。被检查者一般也是在这个区域接受MRI工作人员的筛查。

区域Ⅲ:该区域是只有MRI工作人员有权限进入的区域,也叫做MRI设备的操作间。应当用门禁或者其他物理方法将区域Ⅲ中的MRI工作人员与外部非MRI工作人员隔离开来。

区域Ⅳ:MRI设备本身所在的区域,又叫做检查室或者磁体间。只有MR相关工作人员和经过了安全筛查的被检查者才允许进入。建议在该区域入口设置醒目的红色警示灯,以提示强磁场的存在;并且,还应安装铁磁性物质探测系统,以避免铁磁性物体误入,造成安全隐患。

所有MRI相关工作人员,至少是区域Ⅲ、Ⅳ的工作人员,应该每年接受1次MRI安全培训并记录在案。根据受培训程度不同,可将MRI工作人员分为两级。

一级MR工作人员(Level 1 MR Personnel):是指接受过基础安全培训,能够保证个人在强磁场环境中安全工作的人员。主要包括:麻醉相关人员,护士,病人服务相关人员,场地工程师等。

二级MR工作人员(Level 2 MR Personnel):是指接受过高阶MRI安全培训和教育,对MRI环境潜在危险及原理有深刻认识的相关工作人员。主要包括:MR操作技师、放射科医生、放疗科医生、医学物理师等。

非MR人员(Non-MR Personnel):不能通过MR安全检查(如体内有铁磁性植入物)的人员,以及在过去的12个月内没有接受过任何MRI安全培训的人员统称为非MRI人员。

非MR人员,处于区域Ⅲ或区域Ⅳ时,应该由二级MRI工作人员陪同。一级MRI工作人员可在无二级MR工作人员的陪同下独自进入区域Ⅲ或区域Ⅳ,也可以负责陪同非MR人员进入区域Ⅲ,但不能负责监管非MR人员进入区域Ⅳ。另外建议至少安排1名二级MR工作人员实施MR检查前的安全筛查。

机房及周围的环境会影响到磁共振的静磁场均匀度及屏蔽效果。

另外移动磁性物体,比如汽车、电梯等,也会对磁场的稳定性产生影响。这些干扰源如果屏蔽不好,可能导致 磁共振图像产生伪影,比如斑马线伪影,射频干扰伪影等。

描述磁场强度的大小我们一般用特斯拉T来表示。然而,还有一个量纲更小的单位,它是高斯(Gauss, G),特斯拉与高斯的换算关系是:1T=10000G。我们的地球自转的时候也会产生磁场,在南北极磁场相对比较高,大概是0.8G,而在赤道则最低,只有0.3G。可以说1高斯的磁场强度是非常微弱的,基本可以忽略不计。

5高斯线(Five Gauss Line)是一个区域空间概念,表示在这个区域以外的磁场强度都小于5高斯,为了形象的描述这个空间,把它以线段的形式反映出来。5G=0.0005T=0.5mT。一般认为5高斯线以外是安全区域,其磁场强度可以忽略不计,可以认为是静磁场的安全范围。

不同场强的磁共振,其5高斯线范围并不相同。3.0T磁共振由于静磁场高于1.5T,所以其5高斯线范围也比1.5T大。一般要求将5高斯线控制在磁体间以内,也就是区域Ⅳ。操作磁共振的技术人员所在的操作间都是在5高斯线范围以外,所以可以认为是安全区域。厂家也会在相应位置标识出5高斯线范围,方便查看。

除了5高斯线,有些设备还要求标出其他一些高斯线范围,比如40高斯线,200高斯线。在进行术中磁共振的时候,要求转运床不能接近磁场强度40高斯的区域内,所以会专门标出40高斯线范围。

CT在工作(扫描)的时候,X线球管会产生X射线,这个时候对于在CT扫描间的人是有剂量暴露的。都知道,CT在进行扫描的时候有射线,非检查者不得进入扫描间。

和CT不同的是,临床使用的超导磁共振,无论工作与否或者是否正在扫描病人。扫描间也就是区域Ⅳ都有磁场,并且磁场是看不见的。磁场的分布在扫描间并不是均匀的,离磁体孔越近,磁场强度越大,其磁性吸引力越大。无论任何时候,进入磁共振扫描间都需要进行磁共振相关的安全筛查并且必须遵守磁共振安全规范。

\1. 磁共振扫描间里的磁场都会存在,无论工作与否(时间性)

\2. 我们人的肉眼不能够直接看见磁场,也就是说看不见磁场,但是可以通过测量都手段感知磁场

\3. 磁场在扫描间的任何地方都存在(空间性),所以只要是要进入扫描间,一定得检查自己身上东西是否符合安全条件

\4. 越靠近磁体中心,磁场的吸引力增加越大,产生的抛射力越大

\5. 对于任何磁场强度的磁体,我们都需要注意安全。

课程、讲座与行业观察

今年推出MR-sim在线大讲座,每周六一期,从MRI基本的原理、序列、参数,到MR-sim的应用。

肿瘤性疾病是21世纪人类面对的主要致死性疾病,放射治疗是肿瘤治疗的传统方法,70%的癌症治疗过程需要放疗的参与,约有40%的肿瘤可以通过放射治疗来根治。而近年来随着精准医疗、精准放疗理念的提出,对于放射治疗要求会越来越高。

精准放疗离不开精准的影像引导,传统的放射治疗大部分采用CT引导。随着磁共振技术的不断发展及其在放射治疗中的价值越来越多的得到了肿瘤科医生的认识,越来越多的医院都开始采样磁共振进行放疗的引导,甚至磁共振加速器一体机也出现了并且用于临床。

近几年磁共振在放射肿瘤领域的应用越来越广泛,除了治疗前的模拟定位,磁共振的各种功能成像还为治疗过程中疗效评估及毒性预测提供了重要的价值。目前国内排名前十的大部分肿瘤专科医院都有专用的磁共振模拟定位机,还有很多医院采用共用的磁共振系统进行放疗模拟定位。粗略统计,国内放疗科使用磁共振进行模拟定位的医院已经有多达40多家。而与其形成鲜明对比的则是,还没有一本系统的、完整地介绍磁共振引导放射治疗的书籍。虽然很多医生认识到了磁共振对于放疗的重要价值,但是大多数医院还是采用CT引导放疗,这种情况与磁共振复杂的成像原理及磁共振教育推广有很大的关系。

今年初开始,飞利浦肿瘤团队和王教授就开始筹划这种在线大讲堂的形式。从最基础的MRI成像原理,到扫描序列,参数,图像质控,MR-sim的硬件组成,各个部位的扫描流程进行深入的,系统化的讲座。

该课程适合MRI相关技术及临床工作的医务人员,包括但不限于:放射科技师、放射科医师、放疗科物理师、放疗科治疗师、放疗科医师、肿瘤科医师等。

今年的在线大讲堂每周六以直播的形式开始,每周六的10:00-11:00。

2022年MR-sim在线大讲堂正式开始了。

美国科罗拉多大学医学物理博士,著名医学中心梅奥诊所(Mayo Clinic)住院医师毕业。现就职于全美癌症治疗排名第一的美国德州大学MD安德森癌症中心(UT MD Anderson Cancer Center)放疗和诊断影像部。王冀洪教授拥有30年的医学影像系统临床应用与研究经验,参与数项国际标准的制定工作,发表过5本著作,100多篇论文,筹划并主持数个国际研讨会讲习班。王冀洪教授还是北美放射学会(RSNA)副主席,是北美放射学会成立100多年来首位华裔副主席;美国医师协会治疗评估工作组影像部门主席;美国医学物理学会(AAPM)会士。由于王冀洪教授在影像和放疗两方面的出色工作,丰富的临床经验及科研成果,目前负责安德森癌症中心的磁共振加速器放疗一体机的临床项目。王教授在过去多年里帮助国内不少医院制定了影像放疗方面的规范,多次参与国内的学术活动及交流。

王冀洪教授本身是MRI影像专家和放射治疗双料专家,对于MRI的放疗应用非常熟悉。王教授所在的单位美国德州大学M.D. Anderson癌症中心本身也是全美排名第一的肿瘤癌症治疗中心。

王教授关于MR-sim的应用以及一些新技术的介绍,相信会给大家提供很多思路和信息,欢迎大家收听。

作为一个影像人,放射人,希望影像在临床中地位越来越高。这就需要开阔视野,影像设备现在不仅仅装在放射科,很多治疗的临床科室也会有影像设备的需求。参与治疗是影像学发展的趋势。

参与临床治疗是未来影像学发展的趋势,任何学科的作用都是解决实际问题,在精准医疗背景下,影像学也需要更多的参与临床治疗,承担自己的角色。

这几年临床科室对于影像的要求不断提高,影像的发展也必须适应临床需求。到参与治疗,引导治疗,提供治疗依据,随访。可以看出影像的权重再加大,但是如何配合好临床,如何更好的满足临床需求则是现在每个影像人都应该思考的问题。

现在主流的磁共振生产商大部分都是采用了全身一体化线圈的工作流程。放置好线圈后,理论上可以保证一个病人从头扫描到脚。只要病人能耐受,时间允许。

然而,医疗资源有限。要做全身的精细扫描,对于检查时间来说是一种浪费也没有必要。

磁共振全身扫描,一般针对的是肿瘤转移的探查或者基本的筛查。

由于磁体长度及梯度范围在物理上是有限制的,并且一次成像,越远离中心的磁场均匀度越差。

磁共振全身扫描,都是采样多段或者多个叠块(扫描框Stack)进行扫描,然后采用全身拼接的方式来实现全身扫描。在扫描的过程中,一段或者一个叠块扫描完,系统自动移床,在进行下一个叠块的扫描。

传统的,比较旧的磁共振,由于没有一体化线圈技术。每一个部位扫描必须采用相控阵线圈,而没有哪一个线圈可以覆盖全身,并且线圈之间不能灵活的自由组合。导致,以往的磁共振全身扫描,只能使用磁共振内置的QBC(正交体线圈)来做。这样下来,扫描时间长,图像信噪比不高,不能使用并行采集等;优点是,由于是采用内置体线圈QBC,图像相对比较均匀。这个QBC正交体线圈也是发射B1场激发人体质子共振的主要部件。

而比较新的磁共振,基本上都具有一体化线圈自由组合解决方案。可以采用Torso线圈和头颈线圈组合的方式,覆盖人体全身来进行扫描。这样一方面大大提高了图像质量,另一方面可以采用并行采集等技术,大大节省了扫描时间,让临床应用变为可能及常规化。

全身磁共振成像的扫描序列一般以几种常见的加权像为主,比如:全身T2WI、全身T2WI脂肪抑制、全身T1WI。而大家比较熟悉的类PET技术,就是全身背景抑制的弥散序列DWIBS。

全身扫描不是所有序列都必须要做。这里,根据不同场地情况及国内外客户使用的经验。推荐,全身扫描筛查可以采用全身的T2WI-STIR(T2W脂肪抑制)结合全身(半身)DWIBS进行筛查。

现在可以采用mDIXON技术水质分离进行全身扫描,这样一次扫描可以出四种对比度的图像,可以提高扫描效率。

还有一点,特别需要注意的是,全身扫描需要分多段进行,扫描完后进行图像重建(MPR或者MIP后处理),然后拼接。每一段之间的重叠及顺序,一定要注意设置好。

讲完序列,下面我们就来简单介绍一下全身磁共振扫描的主要项目。

这个技术和PET没有任何关系,无论是成像原理,扫描方式,图像解读都是完全不同的。

这个技术就是施加了背景及脂肪抑制的全身弥散,然后重建出冠状位MIP图,完成拼接以后,进行黑白反转,这样图像在显示上有点类似PET。

这种技术本质上还是全身弥散,已知弥散图像由于大部分采用SE-EPI来采集,图像会有很大的变形distortion和磁敏感伪影。做好DWIBS和做好普通弥散的原理大体是相同的。

一般的DWI扫描都需要做脂肪抑制。普通单部位的弥散大部分采用化学饱和法来做脂肪抑制。而全身成像,由于扫描范围大,对磁场均匀度更敏感,这个时候采用的脂肪抑制是STIR技术。这是DWIBS和普通DWI不同之一,脂肪抑制方式不同。

DWIBS可以扫描1个b值,比如b=800。如果要得到定量的ADC图,则必须要扫描两个b值。扫描一个B值相对可以节约一点扫描时间。

DWIBS扫描和全身多段拼接扫描等比如全脊柱类似。先扫描一个全身的定位像,拼接以后全身的矢状位、冠状位图片。然后用这个图像来定位就非常方便了。

这里需要注意的是,传统上,一般扫描全身DWIBS都采用横断位采集图像,这样DWI图像重建后变形小。但是这样扫描的话,由于横断位采集的层数多,势必增加扫描时间。

飞利浦最新的Ingenia采用冠状位来采集,这样每一段扫描的FOV(Z轴方向)更大。本来采用横断位,扫描全身需要67段;而采用冠状位,则全身34段可以完成扫描,节省了扫描时间。

并且冠状位扫描,图像就不用经过MPR后处理,直接MIP就可以了。

但是需要注意的是,DWI图像最大的问题是变形,冠状位扫描如何保证在左右方向或者前后方向不变形,拼接的时候脊髓不错层。这个需要有良好的磁场均匀性来保证。

采用横断位采集半身DWIBS,需要4段完成,扫描时间一共是13分钟;而采用了冠状位采集后,由于冠状位的Z轴FOV可以做大,这样两段就可以完成,扫描时间缩短了一半。

有好就有坏,冠状位采集大大的节约了时间,前提是磁场均匀度相当的高,图像在左右前后方向变形小。

相信随着DWIBS在临床中的应用越来越多,未来可能更多医院会采用这种技术来进行一些肿瘤转移的筛查。

第一个原因是:扫描时间长。第二个原因是:图像质量不好。

针对第一个问题,目前国内大部分厂家的主流磁共振机型,都能在15~20分钟以内完成全身的DWIBS,这个时间是临床完全可以接受的。

第二个问题就是如何提高图像质量,和DWI序列类似,我们有一些技巧及方法。

通过采用冠状位采集技术或者修改相位编码方向,施加局部匀场提高磁场均匀度,可以尽量消除这个问题。

国外特别是日本,喜欢采用半身DWIBS扫描,因为可能腿部以下部分扫描DWIBS筛查价值不是那么大。

这里需要注意的是,由于DWIBS是弥散序列,对磁化率,磁敏感非常敏感,所以有植入物,有内固定,甚至有乳腺假体的扫描出来就不好看了。比就比较尴尬了。

女性,胃淋巴瘤患者。DWIBS扫描,每段扫描时间2min07s,7段扫描完,扫描时间一共15分钟。

全身成像也可以做T1WI序列的扫描或者mDIXON XD FFE序列的一出四多种对比图像。

全身T2WI-STIR,即全身的T2WI脂肪抑制序列也是一个非常重要的全身筛查序列。

全身T2WI压脂一般采用的是单激发T2WI-STIR序列。

一般全身分6~7段扫描完。胸段和腹段可以采用屏气扫描,其他段均可以采用自由呼吸扫描完成。

全身T2WI-STIR的临床应用主要是,配合全身或者半身DWIBS进行肿瘤转移的筛查及术后疗效评估;可以发现淋巴瘤等原发病变的分期;可以在一些私立医院作为高端的全身体检项目进行。

全身T2WI-STIR单激发序列,很多老师关心扫描时间问题。采用飞利浦Ingenia 3.0T,一共扫描六段,每一段扫描时间是15秒。一共裸时间90s。考虑到每一段扫描完需要进床,所以把移床进床时间考虑进去(机器自动进床执行下一段扫描),总共时间大约是3~4分钟。

是的,你没有看错,3~4分钟,全身T2WI脂肪抑制序列。

而且图像分辨率并不低,一般采集体素为1.5mm~1.8mm。甚至连非常小的脏脏囊肿及胆囊小结石都能发现。

同一个病人,直接扫描全身DWIBS,更直观的检出肺部病灶。

前列腺癌骨转移病人,全身T2W-STIR可以发现右侧股骨及大腿外侧高信号肿块。

除了全身DWIBS,全身T2WI-STIR以外,我们还可以扫描全身的T1WI序列。

全身T1WI序列,可以非常聪明的采用飞利浦的3D mDIXON XD FFE来进行成像。该序列扫描速度快,并且采用改良的DIXON技术作为脂肪抑制,一次扫描可以同时出四组对比度的图像,非常适合全身扫描及筛查。

同T2WI-STIR一样,全身T1WI mDIXON XD FFE序列,每一段仅需要15~20秒完成扫描。扫描全身T1WI仅仅需要1分半钟,考虑每一段的进床时间,大概总时间扫描完在4分钟之内。

采用mDIXON XD FFE进行全身T1WI的扫描,每一段仅需要15~20s左右,扫描效率高,扫描完可以生成四组不同对比度的图像(同相位、反相位、水图、脂肪图)。

和全身DWIBS及全身T2WI压脂不同,全身T1WI采用mDIXON XD进行成像,一次扫描可以出多种对比,这样扫描效率大大提高。

该病例为粘多糖储积症患者,通过全身T1WI mDIXON XD FFE序列可以发现全身多发肌肉脂肪变。

为另一个病例,全身T1WI扫描,图像中仅仅显示水图(T1WI压脂图)。清晰显示肺部的病变。

和大家传统认识的不同,无论是全身T1WI扫描还是全身T2WI压脂成像,扫描时间并不长,甚至非常短。MR全身成像可以作为有些肿瘤转移的快速、高效筛查方式;并且也有望作为一些高端体检项目开展。

采用飞利浦的全身T2WI-STIR-ssh(ssh单激发)序列,完成全身成像大概仅需要4分钟,其中扫描时间为90秒(每段15秒);采用飞利浦的mDIXON XD FFE来作为全身T1WI成像,不仅扫描速度快,而且一次扫描出四组图像,效率大大提高。

第一次来到美丽的河南安阳,见识到了医院的镇院之宝,非常有历史意义。应该是第一台钴60治疗机,可以作为国内的放疗博物馆的物品。

文章数量:160篇(成功160篇,失败0篇)

失超、体模与系统质控

很多功能、定量测试的体模可能我们平时见得非常少,不过相信随着医院对于图像质量和功能的重视,可能这些进行质控的体模会慢慢开始应用。

飞利浦系统自带的PIQT体模,这个体模和ACR体模大小比较类似,没有ACR大体模这么宽(这么胖)。主要是用于MRI性能测试,比如测量SNR、空间线性、梯度性能等。

这种体模主要是为了测试几何形变范围大小。几何精准对于放射治疗是至关重要的。虽然ACR测试中的也有反映几何形变的部分,可以粗略的评估磁共振成像区域空间的形变。但是对于放疗的临床应用,其对磁场均匀度要求更高,对空间精度要求更高,所以更需要严格地评估几何形变。

一般来讲用于几何形变测试的体模要使用范围或者轮廓比较大的特殊体模。目前市场上这种类似的体模才刚刚出现几年。在国外较早应用磁共振放疗模拟定位的几个医疗机构大多采用了自己开发的体模。例如美国MDAnderson癌症中心的模块化化几何曲变体模,可以根据不同的磁共振孔径大小随意调整,而且重量轻便于携带,可以用于多个不同磁共振系统。

除了厂家自带的体模,还有很多体模(或水模)是第三方的。不同体模的作用是不同的。比如很多第三方体模是为了测试定量MRI是否准确、功能MRI是否准确。有些是为了测试几何精准度,还有一些可以进行运动模拟或者流体流速模拟测试的体模。

的体模是Lap公司在配置了MR兼容的外置激光灯ELPS系统后为了测试外置激光灯系统是否和内置激光灯系统一致而设计的体模。

按照要求将外置激光灯的三个轴线和体模上的三个方位对齐,然后送入等中心(磁体等中心)。

200mm×200mm×200mm。每个方位扫描9层图像,每一层层厚是1mm。如果激光灯刚好把定位的位置送到磁体等中心,则最中间的一层(图中红框所示的第五层)刚好对应的位置就是0点位置,这个时候“十”字线图表显示的最清楚。黄框所示的左下角能够显示每层图像偏中心的信息,如果“十”字线出现在这个位置,可以根据对应的数值知道偏离了中心多少。比如,如果“十”字线最清晰的一层对应的数值是3mm,则说明激光灯定位的位置并没有送到磁体等中心,而是偏离了3mm。根据+/-号可以判断偏离的方向,而且根据这个数值大小还可以进行调整。

ACR体模是应用最广泛的一种第三方MRI体模,由于其相对的权威性和通用性,大部分医院的MR-sim或者普通诊断MR都采购了ACR的这套体模。

ACR也专门出了MR的验收及质控报告,操作手册,如何进行质控扫描和质控分析,比较详细。ACR体模分为很多种,主要常用的是8。在测试中,需要使用指定的T1WI序列和T2WI双回波序列(实际上是PDW和T2WI双回波序列)进行扫描,获得体模横轴位图像然后再进行分析。这几个序列的具体扫描参数可以在网上的找到,网址为:

CIRS公司推出的几何形变体模也是为了进行几何形变测试使用的。这个模体是一个三维的模体,里面有很多固定的点位,它的优点是三维扫描,Z轴范围也大。

扩散加权磁共振成像(DWI)是一种很有前途的功能磁共振技术,该技术可用于放射治疗计划靶区定位及治疗后的疗效评估。然而,该序列虽然对肿瘤病变非常敏感,但是由于其对磁场均匀性的高度依赖及采集序列的特殊方式导致DWI图像会产生明显的几何形变。而该序列还可以进行定量评估,通过完成两个B值以上的扫描获得表观扩散系数(ADC)图,而ADC值的准确性及一致性也需要进行严格的评估。

QIBA DWI体模是进行DWI定量质控的常用工具,该体模以及扫描的序列是由北美放射学会(Radiological Society of NorthAmerica, RSNA)和其他组织成立的定量成像生物标志物联盟(Quantitavie Imaging BiomarkersAlliance, QIBA)协作组开发的(~15)。

目前QIBA DWI体模已经产品化并且可以用于不同厂家的磁共振系统,专门为了测量水分子各向同性扩散的ADC值而设计。该体模主要由一个塑料球体和不同大小的小瓶组成,外部的大塑料球体大小近似于人的头颅,而里面的小瓶里充满了不同浓度的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液。该体模主要用于检测磁共振系统的DWI序列测量ADC值的准确性。

QIBADWI体模的大球体直径是194mm,里面由13个小瓶组成,每个小瓶里装有0.5%质量浓度的PVP水溶液。端口有一个温度探头用来测温,测量是在0℃的水浴中进行。还有一些可更换的小瓶板,可以容纳不同尺寸的小瓶。

不同的DWI序列具有不同的性能,例如几何形变大小不同、ADC值精准度不同,并且还取决于磁共振系统的硬件性能(梯度性能、磁场均匀度等)。DWI和其他功能成像的质控对于确保其在放射治疗反映评估的准确性至关重要。

2020年4月,QalibreMD,一家主要研究定量磁共振系统校准体模的公司改名为CaliberMRI。

这个体模我目前在国内没有见过,可能有高校或者研究机构有。该体模是由两个内部由致密高分子聚碳酸酯结构组成的仿人的柔软硅胶壳构成。每个硅胶壳都内含本体溶液,用以模拟乳腺纤维组织T1。其中一个乳腺模体是专用的模拟不同乳腺组织的T1模体,另一个则是扩散体模。

除了乳腺CaliberMRI还有前列腺定量体模。

这个体模我前天有幸在一家医院里看见了,非常有趣。这个体模可以模拟器官运动,有一个驱动器,的这个体模里的形状是肝脏,仿真模拟人体肝脏。外部连接一个管子,里面有一个模拟肿瘤组织的东西,可以在驱动器的驱动下进行运动。

该模体可以用于4D MR或者动态Dynamic的扫描序列质控中。

在管道中有一个模拟肿瘤的组织(圆形的),可以控制其运动,这种是模拟人体器官运动的状态。

由于CT扫描有电离辐射,为了进行测试,工厂或者研发机构都有模拟仿真人。而MRI中也有模拟或者仿真器官或者组织,当然这种一般价格都非常昂贵。

这个仿真人不是MR用的,是放射治疗做计划用的,模拟了人体中的组织密度,在进行计划验证的时候非常有用。

优秀的技师就应该解决临床扫描问题,选择最合适的扫描序列,得到最理想的图像,为诊断做好服务!

今年四月,沧州市中心医院收治了一名因意外跌倒后出现肢体无力的两岁小患者。常规CT检查未见明显异常,但患儿出现烦躁、哭闹不止,肢体无力的症状,让接诊医生高度怀疑隐匿性脑损伤,为明确诊断,需立即进行磁共振检查。

熟悉磁共振原理的朋友都知道,一个两岁儿童+外伤+疯狂哭闹,这是一套王炸组合,简直是影像检查的“地狱模式”,别说诊断,是否能做出图像这都是未知数。

磁共振检查需保持绝对静止,而机器的轰鸣声常令患者惊恐躁动,极易导致影像模糊。MRI检查对成人而言已是挑战,对无法配合的幼儿更是难上加难。若依照传统方法,需要为患儿作镇静甚至麻醉处理,但这样可能延误病情判断。

危急时刻,我一方面向患儿父母解释了MRI的特殊性,让他们陪同、安抚,另一方面快速调整扫描序列参数,使其适应儿童特点,将以往15分钟的检查压缩至5分钟以内,并采用快速成像技术,优化图像质量,让小患者在自然状态下快速完成扫描,避免了镇静准备的时间延误,为后续临床救治赢得了黄金抢救时间。

采用快速自旋回波序列(TSE/FSE),平面回波成像序列(EPI),在序列中减少相位编码步级,优化回波链,开启并行采集,在保证图像质量的情况下缩短扫描时间。

同时添加了propeller技术⚙,该使用非笛卡尔的填充方式,将k空间划分为多个放射状扇区(类似螺旋桨叶片),每个扇区以不同角度旋转覆盖k空间中心区域(低频信息)和外围(高频细节)。中心区域重复覆盖:确保多次采集决定关键对比度信息的K空间中心区域,减少运动或磁敏感伪影的影响,解决由于头动引起的运动伪影。

多种技术加持下,其中 DWI序列清晰显示:双侧脑室体部旁,右侧基底节区高信号影,ADC值降低,最终确诊为急性脑梗死。

这个结果让家长震惊又困惑:"为什么之前的检查没直接发现问题?这其实反映了不同影像检查的"时间窗"特性:

头颅CT对超急性期脑梗死(<6小时)敏感度较低,尤其是儿童脑组织含水量高,早期缺血征象更隐匿。DR(数字化X线)对脑实质分辨率有限,主要观察颅骨结构。MRI的DWI序列在脑梗死30min后便可在影像上发现扩散受限,检出脑细胞缺血缺氧造成细胞毒性脑水肿,对早期脑梗死特异性高达95%。

“八竿子打不着”的中老年常见病,怎么会“找上”2岁孩子?

儿童脑梗死与传统斑块血栓为诱因的脑梗死不同,外伤是引起儿童脑梗死的常见病因之一,可能与儿童脑部基底节区深穿支动脉以直角从主干分出有关,当儿童头部受到外伤时,穿支动脉受到牵拉,移位,损伤血管内膜,导致血栓形成,加之小血管痉挛导致微循环障碍,脑梗死便发生了。

儿童脑梗死有较高的病死率和致残率,但所幸这位小患者确诊迅速,及时展开救治,再加上儿童大脑侧支循环建立迅速,血管再生及损伤修复能力强,大脑生长代谢旺盛,由外伤引起的两岁幼儿脑恢复良好。

儿童头部受伤后,家长切勿大意,应第一时间就医,早诊早治是关键。

减少重复采集次数:采集次数指每一条K空间线数据填充的重复次数,减少采集次数可直接缩短扫描时间,但会牺牲信噪比,可通过其他参数协同调节来保证图像质量。

部分K空间技术:K空间在相位编码方向上呈现镜像对称的特性,理论上我们只需要采集填充K空间一半的相位编码线,其余一半K空间未采集的相位编码线可以根据对称性原理去模拟填充,采用这种技术,所采集的相位编码线仅真正填充了K空间的一部分,有效减少采集时间。

减少相位编码步级:相位编码步级数与成像时间成正比,直接减少相位编码步级可成比例缩短扫描时间,频率编码方向矩阵不变,减少相位编码方向上的矩阵,但会牺牲相位编码方向的空间分辨率。

采用矩形FOV:将解剖短轴放在相位编码方向,可减少相位编码方向的FOV大小,从而减少相位编码步数,节约扫描时间,但要注意避免产生影响图像诊断的伪影。

增加回波链:在快速自旋回波序列中,增加回波链可使一个TR填充更多的相位编码线,从而加快扫描速度,但过长的回波链会导致图像模糊效应加重。

减少TR重复时间:重复时间TR是指两个90°射频脉冲之间重复的时间,减少TR,就能减少时间。一个TR不能够同时利用多片技术激发很多层,这样就得增加分包数目,时间反而增加了。

调整带宽:增加带宽可缩短采集时间,但会降低信噪比,导致图像变模糊,且要注意带宽与回波链的相互影响。

并行采集技术:一种是图像域重建并行采集技术是在图像域对卷褶进行处理也就是在傅里叶变换后已经得到的卷褶的图像,然后利用线圈的不同通道敏感度信息进行重建得到没有伪影的图像;另一种是K空间域重建并行采集技术,采用不同的线圈单元得到了不同的K空间数据信息,然后利用线圈敏感度信息以及数据间相关性信息将欠采样的K空间数据信息补全,然后重建出没有卷褶伪影的图像。该方法是在傅里叶变换前就完成了K空间数据的重组。需要注意的是加速因子越大,图像信噪比越低。

采用压缩感知技术:压缩感知技术采用数字化随机稀疏采样保证图像的信噪比,K空间采集到的信号经由傅里叶变换和小波变换后转换到希尔伯特空间,能成倍地缩短扫描时间,但图像信噪比会降低。

选择使用更高主磁场设备:如3.0T磁共振的信噪比比1.5T高,在其他参数相同的情况下,3.0T磁共振的扫描时间可缩短。

选择梯度切换率高的设备:梯度切换率越大,达到作用梯度所需要的时间越短,成像速度也就越快。

MRI检查不仅需要设备支持,更依赖技师对扫描参数、患儿心理和生理状态的精准把控。每一个参数调整都可能影响诊断结果。

影像技师的角色远非“操作机器”这般简单,需要精通解剖学、病理学和影像物理学,还需具备与患者沟通的耐心。与大家分享的初衷,是希望遇到相似的情况时,我们多一点耐心,多为病人赢得治疗先机。

当公众将掌声献给手术台上的医生时,请不要忘记,每一份精准诊断的背后,都有一群影像技师在操作间里与时间、技术和人性博弈。他们用匠心“雕刻”影像,为临床医生点亮明灯,为患者架起生命之桥。儿童安全无小事,我们就是一线临床大夫的显微镜,更好的影像才会有更好的治疗。愿每个孩子都能平安成长。

当影像科医生们对着屏幕上不断弹出的AI计算完成请审核提醒时,那个曾经被期望能用AI解救影像科人力短缺的时代似乎已经到来。然而,当检查费不断下探、检查量爆炸式增长、绩效考核步步紧逼时,发现:AI跑得越快,影像科脚下的履带就被拉得越快。

研究结果却显示,AI的出现并没有减少影像科医生的疲劳感,甚至在某些方面,还增加了工作负担。在社交媒体上,很多医生转发了本章,并且有评论说:

“If an AI tool makes me 20% faster, but the hospital administration increases my RVU target by 20%,I am not less burnt out. I am just processing more pixels per second.”

“如果一款人工智能工具能让我工作效率提高 20%,但医院管理层却将我的工作量指标也提高了 20%,那我并不会感到压力减轻。”。虽然这是国外的调查,但是反映的是全世界放射科普遍存在的问题,国内的情况大家是感同身受的。

作为一线影像人,所观察到和感受到的,和他们一样,AI让我们的效率提高了,而我们却更累了。

这不是我的错觉,根据Liu等人在2024年的一项针对6726名影像医生的调查显示,使用AI的医生群体,职业倦怠发生率竟然高达40.9%,显著高于不使用AI的群体,特别是在某些特定领域,AI的引入反而让相关工作量增加的可能性暴涨了10.64倍。

虽然AI缩短了单次阅片的物理时间,却无法缩减医生的法律与道德责任。调研显示,41%的受访者认为当AI出现漏诊或误诊时,最终签字的影像医生仍需承担全部法律责任,这让他们倍感压力。

由于AI对于小病灶的识别能力出色,有时医生怀疑AI的一个“假阳性”,都需要非常谨慎地进行否定,往往需要重复浏览并反复观察不同影像,这种情况下通常可能需要花费比自己诊断多出三倍的时间去寻找否定证据。

AI对于效率的提升大多聚焦于诊断方式简单,但操作重复费时的领域,但是错误的宣传容易让大众将单点的效率提升变成对整体效率提升的期望。

The main driver of radiologist burnout is the constant feeling of needing to work faster than feeling optimal. Not the actual workload itself, but the feeling of trying to catch up. Researchers call it a velocity deficit.。影像医生职业倦怠的核心诱因,并非实际工作量本身,而是一种持续的感受:必须以超出自身最佳状态的节奏工作,永远在追赶进度。

研究者将其称为「速度缺口(velocity deficit)」。

Medscape发布《2026全美医生薪酬报告》,其中8个专科医生薪酬超过哦50万美元,影像科医生排名第三位。

在国外,影像医生虽然工作辛苦,但得益于较高检查费用,可以获得相对丰厚的报酬,由于今年谷歌,甲骨文等公司对于程序员的大幅裁员以获得前所未有的利润增幅,美国医生更多的压力是来自于被AI替代的担忧。而在国内,影像科医生的压力有所不同:

一方面是检查费用的不断下探。在集采与DRG/DIP支付改革的大背景下,影像检查的价格一降再降,利润空间也被极致压缩,医院在这种情况下,为了维持收入,唯一的路径似乎只有多开检查,加快周转,“以量补价”。

另一方面是人力的极度廉价。在现有的医院分配体系中,影像医生、技师、护士的人力价值往往被昂贵的设备折旧所掩盖。“AI代替论”的大肆宣扬,让非专业人士更加认为准确的影像结果只要有好的影像设备就能得到,这在管理层看来成了进一步压低单次检查价格的筹码,让影像人员的价值进一步降低。

从目前医保对于影像检查定价的情况,又加剧了医院对于影像科KPI要求加码的现象,并且疾病的难易程度并不能体现在RVU中。

KPI只看“量”:很多医院仅考核检查的数量,报告的数量,导致技师、医生被迫在高速运转中放弃深度思考。

比如一项高难度的扫描,或一份疑难罕见病的报告读片价值,在考核体系中可能仅仅等同于两份或三份常规体检报告,实际花的时间和精力远不止2倍或三倍,从而导致高难度检查无人愿做,高难度的报告无人愿写。

当AI提效变得夸大或误导时,情况就会变得更糟,负责考核与定价的管理层往往认为AI分担了工作,就应该进一步提高考核阈值。原本一个人一天看60份片子是上限,现在有了AI提效,KPI就被拔高到120份,而且单份的收益还会由于效率的提升而降低,在收入不变的同时,还需要承担双倍的法律风险。

你所在的影像科,AI 落地后是真减负,还是工作量翻倍?AI 带来的效率红利,有没有真正落到一线员工头上?欢迎在评论区留下你的真实经历与看法。

对于未来影像科优化科室工作负荷与考核分配的几点建议 结合日常实际工作,我想从几个务实角度提些优化建议,平衡科室发展、医院考核和一线人员负荷:

\1. 理性界定 AI 真实效能,温和调整周转预期。建议科室内部先梳理实际数据,明确 AI 仅能辅助常规简单病例,能够辅助的项目也还有限,并且有可能增加人工复核、纠错和医疗兜底责任。后续可和院方委婉沟通,不把局部提效等同于整体产能跃升,不盲目逐年抬高检查量、报告周转要求,给日常工作设定合理负荷红线,避免长期超负荷运转。

\2. 优化 RVU 核算规则,贴合实际劳动与责任。目前 RVU 多按检查项目一刀切,没有体现 AI 时代的复核责任、质控压力和疑难病例的脑力付出。建议可以微调核算方式:对普通病例、疑难病例、急诊危重病例做差异化赋值;把 AI 影像的人工复核、假阳性纠错纳入额外工作量分值;同时尽量争取,不能因为引入 AI 就简单下调单次诊断的 RVU 价值,守住专业劳动的合理回报,让医院、一线人员、AI公司都能享受到红利,从而健康发展。

\4. 建立效率红利下沉分配机制。AI 落地后医院整体运营效率、成本管控都有收益,建议可向院里争取,从 AI 提效带来的运营结余里,划出一部分设立影像科专项绩效池,不纳入全院统筹,定向发放给承担高难度检查的技师,疑难病例阅片的医生,以及AI质控的人员,让效率提升的好处能回馈到一线,形成正向反馈。

AI发展的初心,从来不是简单替代人力、压缩岗位,更不该沦为加重负担、过度消耗一线的工具。技术真正的价值在于把AI提效带来的成果回馈给坚守岗位的劳动者,让科技为人服务、让价值双向流动,才能凝聚共识、形成良性发展循环,真正成为一线工作者最靠谱的搭档。

而这正是九州AI质控系统的核心逻辑:让医生回到决策与诊疗的场域,而不是困在反复复核的暗箱中。

五一劳动节马上来临,向每一位在影像科默默付出的医生、技师、护士说一声:辛苦了。愿科技不成为你们的负担,效率的红利真正落到你们手中。

失超并不复杂,大家也不用害怕,各位操作老师需要做的是尽可能加强MRI使用的管理,避免误操作或者老鼠咬装修等可控的失超发生,也加强管理防止金属物体进入磁体间,同时按照场地要求规范的标准避免大质量的汽车接近磁体安全区域。

目前医生临床使用的磁共振成像设备大部分为超导型磁共振,而对于这种磁共振,最麻烦的事就是失超(Quench)。作者是老王Derek Wang,曾任飞利浦磁共振场地安装工程师,场地安装经理,目前职位为飞利浦服务顾问。

磁共振中失超本来也是一个磁共振安全需要培训的重要课题。

MR Safety 磁共振安全注意事项讲课视频。失超(Quench),名词解释是失去超导,这个现象一般指的是超导MRI系统主动、被动瞬间失去超导状态的一个过程。

为了保持磁铁中心的磁场强度均匀,因此磁铁一般做成空心状,超导线圈在中空支架上缠绕。同时为了保证线圈处于超导状态,磁体内部温度需要足够低,目前主流磁体的内部使用液氦作为冷却液,液氦的温度为4.215K, 约等于-269℃。老王在励磁一节中介绍了为了使主磁场加电流所需要的大致步骤,为了给电磁线圈充电使用了复杂的励磁回路并且使用了专用工具。如果对于本身已经有磁场的磁体因为某种原因要去掉磁场怎么办呢?超导MRI磁体有两种方式可以去掉磁场:

  1. 退场,指的是同样通过励磁回路,可控的将电流通过加速器(Accelerator,一个很小的电阻,但是叠加了强大的散热系统)缓慢的消耗掉的过程。一般来说超导磁体励磁的时候需要将电击棒插入磁体中,将励磁回路引入主磁场,而励磁结束后将电击棒拔出。如果要退场,也需要重新将电击棒插入磁体。

a.时间较为漫长,1.5T磁体大约需要1.5小时,3.0T磁体大约需要3小时

\2. 失超,失超的原理是主线圈中的一段或几段发热导致此处线圈温度上升从而失去超导状态产生电阻,而线圈中流过的大量电流通过这一段电阻后又产生大量的热量加热附近的线圈,从而引发连锁反应最终导致全部主线圈失去超导状态并将电流转换为热量加热液氦。

失超不需要独立工具,依靠磁体自身就可以发生的物理现象,结果是电磁线圈中的电流瞬间消失,同时液氦大量挥发,挥发产生的氦气通过失超管排向室外。失超后需要重新进行励磁才能恢复主磁场强度。

已知液氦挥发变成氦气体积膨胀大约700倍,失超后磁体中将近2000L液氦全部挥发变成氦气全部通过失超管排出,可以简单计算一下气体排出的流量,因此失超发生后失超管会发生猛烈的低温氦气排放,这也是老王在前面场地准备知识里面不厌其烦的描述失超管以及围栏的重要性的原因。

a.过程不可逆,一旦开始只能任其发生。b.失超过程消耗大量液氦。一般情况会消耗掉磁体内全部的液氦

  1. 主动失超,这里指的是按下矢超开关(Emergency Rump Down Unit, ERDU)后发生的失超。失超开关按下之后会加热磁体中的一个特殊的加热器(Quench heater),这个加热器可以主动的加热一小段主线圈,从而引起连锁反应最终导致失超现象的发生。在实际使用过程中,其实有很多因素都可能被动的发生失超,并且发生被动失超的时候一般工程师都不在现场,爆破膜往往不会第一时间恢复,这样会导致磁体内部较多的结冰,重新恢复的过程费时费力。被动失超可能是因为磁体内部的原因,也可能是误操作下面大致进行描述:

a.主磁场线圈不够紧固,运行过程中相互间产生了摩擦。b.磁体内结冰,某些因素导致冷头停止工作后冰融化掉落在主磁场线圈上引发热量变化。d. 磁体安全区域内有大质量的金属物体运动引发失超。e. 失超开关实际上就是一个接触开关,两根导线接触就会引发失超。

(1).墙面装修打孔不小心直接打到失超线,引发了失超

(2). 老鼠咬失超线引发了失超。f. 操作人员或者病人对矢超开关不理解导致误触发。还有一类失超比较特殊,它发生在新装机的励磁过程中。这种失超虽然不是可控的和完全可以预计的,但是由于励磁操作过程工程师全程在场,可以第一时间更换爆破膜,多数情况只需要重新添加液氦就可以重新励磁。而且由于磁体生产和运输的特殊原因,这种失超的发生对磁体日后的稳定运行可能还是有利的,因此老王将其归为第三类,将在下一节详细进行描述。

爆破膜顾名思义是一个薄膜,它的作用是在发生失超的时候第一时间破损把氦气排放出去。

超导MR系统中的液氦如果变成气态体积膨胀大约700倍,封闭空间内气体迅速膨胀这个过程在日常生活中也能见到,就是炸弹爆炸,因此需要有失超管将氦气排放出去避免造成更大的损害。

但是失超管只能起到导气作用,平时没有发生失超的时候我们并不希望磁体内部与外界接通,这样肯定会损失大量液氦,那么怎么做呢?

很简单的方法就是在磁体和失超管之间加入一个可以破损的薄膜,正常情况下薄膜能够起到密封作用,一旦磁体内部压力急剧增大的时候氦气冲破薄膜,磁体内部的高压气体通过破损的爆破膜顺着失超管排出磁体。描述了一个爆破膜的大致安装位置。

每一个爆破膜都有一个可以极限压力,在此压力以下的时候保持密封状态,一旦超过极限压力爆破膜破损,比如某型超导MR磁体的爆破膜极限压力为10PSI,意思是磁体内外压力差超导10PSI的时候爆破膜破损。

爆破膜种类很多,一般有金属爆破膜,石墨爆破膜这类一次性爆破膜,还有可以多次使用的弹簧结构。就是一个石墨爆破膜原装和失超后的样子。

发生失超后当现场情况稳定后越早更换爆破膜,后续需要专业处理的工序也就越少,因此还是提醒大家如果遇到失超的发生,第一时间通知维修工程师到场处理。

\2. 失超后一般需要经过培训的高级工程师对磁体内部进行除冰操作,此过程需要消耗大量高纯度氦气,并且费时费力。

失超后为什么要除冰呢?首先失超后爆破膜破损,磁体内大量氦气排出,磁体内压力急剧下降,如果长时间不作处理甚至会变成负压。

实际上磁体失超后内部温度还是基本保持在-269℃附近(只有失超后长时间不处理磁体才会升温,一旦磁体升温,后续再降温就会非常繁琐,因此发生失超后尽可能第一时间更换爆破膜),空气一旦进入磁体会很快结“冰”,请注意我这里的冰打了双引号,原因是这不是我们平常意义上的固体水,更多的是固态氮和固态氧,磁体失去密封的时间越长,结冰也就越多。

如果要重新励磁,需要把这些冰除去,原理是用常温的高压氦气加热这些冰,重新将固态氮和氧重新变成气态,并通过管道将混合气体排出磁体。

听上去很简单,但是一般需要经过专业训练的高级售后工程师使用专门的工具一点一点的将冰吹掉,结冰越多所需要的操作时间也就越长。

吹冰结束之后重新励磁,超导MR系统就可以重新正常使用了。

为什么说励磁过程发生的失超不可怕,尤其是新装机的超导磁共振,这种失超的发生对磁体日后的稳定运行可能还是有利的。

首先回顾爆破膜和吹冰的操作,老王不厌其烦的重复说一件事,就是失超后尽快更换爆破膜,越早更换爆破膜,后续需要的操作也就越少,励磁时候专业工程师在场,因此可以第一时间更换爆破膜,很多时候可能不需要除冰操作。

既然失超并不是我们想看到的,那为什么还要训练呢?

首先失超训练是工厂生产超导MR磁体的一个步骤,老王介绍磁体的时候讲过,磁体内部是超导线圈浸泡在液氦中,工厂生产的时候是将超导线以一定顺序缠绕在固定件上制作而成的。老王在介绍失超产生的原因时候提到过主磁场线圈不够紧固,运行过程中相互间产生了摩擦可能会引发失超,对于新生产出来的磁体,线圈一般来说都不会特别的紧固,如果要使它变得更加紧固需要通过给线圈上电的方法,通过电磁场的相互吸引使其自然紧固。

第一次上电过程中,电流可能并没有加到100%就已经发生了失超,但是在这个过程中线圈已经比刚制作出来的时候紧固了许多,下一次线圈能够承受的电流就会增加。通过重复励磁-失超-再励磁的过程,最终主线圈能够承受的电流强度就可以达到标准要求。

但是生产出来的磁体需要经过海陆空各种运输途径最终到达安装的场地,在这个过程中由于震动碰撞等各种因素,非常小的概率下主线圈的紧固程度会降低,能够承受的电流强度可能无法达到100%,此时进行励磁可能会发生失超。

也请注意,本章绝不是说安装过程中的失超对磁体是有好处的,因为本身安装励磁过程中失超发生的概率就极低,而且任何失超的发生都有一定的概率对磁体内部电路产生影响,因此失超本身一定是要尽最大可能避免的。

磁体、励磁与匀场

现在基本上很多医院,无论大小都有磁共振成像系统(MRI),大部分医院也都有超导磁共振成像系统。使用MRI前必须由装机工程师完成磁共振的安装,而超导磁共振系统安装过程最重要的一个环节就是--励磁(Ramping)。作者是老王Derek Wang,曾任飞利浦磁共振场地安装工程师,场地安装经理,目前职位为飞利浦服务顾问。

如果把磁体中的主线圈简单看成一个整体,励磁的电源(MPS)连接到线圈的两个端点,结构。

根据图可以发现整个系统被分成了两个并联的通路:励磁回路,主线圈回路。

同时根据线圈物理结构,励磁电极连接点一般在主线圈上方,而剩余大量的线圈都在下方泡在液氦中。

回顾中学物理中的知识,并联电路的两个回路中,电阻越小的回路电流越大,而对于超导线圈来说,这个定律可以得到结论:所有的电流都流过励磁回路,主线圈回路没有电流经过。

有什么办法能让电流通过主线圈回路呢?还是利用基本的并联电路基础,将励磁回路电阻增大就可以了。根据这个原理,设计了Main heater:一个加热器。

Main heater单纯加热两个电极之间部分主线圈,加热的目的是使这一部分人为失超,那么励磁回路的电阻必然就会增加,从而迫使电流流向主线圈。Main heater开关时电流流向。

明白了电路原理,在打开Main heater的时候还必须有一个重要前提:励磁回路与主线圈回路的电流必须相等才能打开Main heater。为了说明这个原因,我们分开来讲两种状态。

这个状态一般是退场的过程。如果此时打开Main heater,可以看到主线圈中的电流会瞬间完全流向MPS,根据简单的功率公式 P=I2R,虽然超导线圈没有电阻,但是励磁电源存在电阻,而瞬间大电流会产生非常大的热量,直接烧坏励磁电源。

这个状态一般是励磁过程。如果此时打开Main heater,电流瞬间流向主线圈,但是别忘了线圈本身可以看成是一个电感,因此它存在着阻抗作用。

如果不好理解可以用能量守恒来考虑,假设一个完整的励磁完成后,整体励磁回路的做功为 W=I2Rt,可以认为主线圈中存储的能量大约等于励磁电源做的功。

如果励磁回路电流很大,而主线圈没有电流,这时将两个回路接通,由于励磁电源的功率限制,主线圈不可能瞬间升到需要的电流,此时回路电流一定会瞬间下降,而此时会产生电流差,很容易会将电极与线圈连接点烧坏,从而烧坏整个主线圈。

ACCELERATOR:加速器,实际是一个电阻,并且包裹着良好的散热,作用是在退场的时候辅助将电能转换为热能并有效散热。

MEU:磁体控制器,在励磁过程中控制Main heater等器件。

LEAD:励磁电极,在励磁时直接插入磁体中并连接到主线圈。由于主线圈泡在液氦中,因此在插电极的过程中会从电极口直接喷出低温氦气,因此插电极的过程必须由经过培训的专业工程师进行操作。

VALVE:液氦阀门,在励磁过程中由于会产生热量,需要持续将磁体中蒸发的氦气及时排出。这就是励磁过程需要消耗大量液氦的原因。

励磁完毕后先关闭Main heater,这时由于主线圈回路电阻为0,而励磁回路存在电阻,这时主线圈回路就会自主循环,产生主磁场。如果需要重新将磁场褪去,只有两个办法:

需要重新走一遍励磁的逆过程,有序可控的将主线圈中的电能缓慢的转换为热量在加速器和MPS中消耗掉。有序指的是退场过程按程序进行。

但是所有流程必须遵守前提:励磁回路与主线圈回路的电流必须相等才能打开Main heater,因此主线圈的状态有且只有两种,电流为0或电流为 Imagent,没有中间状态。

也就意味着无法简单的将3.0T的磁体通过退场的方法降为1.5T使用。

此过程不可控且不可逆,一旦按下后续需要长时间复杂的除冰过程并补充液氦才能重新励磁。

磁共振成像系统最重要的就是磁体,其作用是提供一个稳定的磁场环境。为了保证磁场均匀度,MRI调试中最重要的一个步骤就是:匀场。

首先回顾MR的基本理论:在一定磁场方向的前提下,施加垂直于主磁场方向的射频场将会使氢质子产生偏转,偏转后的恢复过程产生有用的MR信号。这个偏转,其实就是我们磁共振中的“共振”二字产生的。

假设一下,若磁场在一定范围内不均匀/大小不一,那么处于这个范围内的完全相同的一块物质所包含氢质子的拉莫尔进动频率则不相同。此物质接收到一确定频率的射频场时,有的区域的氢质子就不能产生共振/发生偏转,不能偏转就无法产生MR信号,那么最后的结果可能就是:一块相同的均匀的物质,却产生了明暗不一的图像。这当然是不能被接受的。

若主磁场不均匀,选层时就会受到附近相同场强下发生偏转氢质子产生的信号的干扰。

因此这里有一个基本概念,匀场并不是要求磁体洞内所有区域都保持均匀,而是能够确保被扫描的区域保持均匀就可以了。

均匀区域越大,匀场的难度也就越大,这在一方面也解释了为什么超导磁共振系统想要把磁体洞口的直径做大哪怕一点都是相当难得的技术突破。飞利浦传统的Multiva设备磁体洞口直径为60cm,而目前高端的Ingenia机型可以做到70cm孔径(更新:现在有公司已经有孔径为75cm的超导磁共振了)。

常规的将磁场均匀范围设定为以磁体中心为球心X,Y,Z方向分别50x50x45cm的一个椭球体。超导磁共振的匀场分为2种类型,分别是:

利用在磁体洞内部特定的位置增加逆磁性物质的硅钢片,吸引磁感线向需要的方向移动,从而保持磁感线水平分布。

被动匀场的过程非常繁琐及复杂,在磁体孔中放置定制的匀场架及磁场探测器。通过测试设定点位的磁场强度,利用有限元或者差分的方式计算出要求匀场区域内部的磁场均匀度分布,从而计算出铁片添加的位置和数量。

然后将计算得到的铁片贴入匀场条的固定位置内,最终将匀场条插入磁体相应位置。

被动匀场的特点是匀场方式非常直接有效,可以在均匀度很差的情况下将磁感线拉回,但是缺点是程序非常复杂,一般需要1天到1周的时间进行匀场,同时如果日后周围环境发生了变化导致磁场均匀度变差,必须要重新进行被动匀场操作。

由于人体也是一个逆磁性物质,在磁体内的病人同样会改变磁场的分布,并且不同的人对磁场的改变还是不一样的,因此就需要引入能够针对每一个病人适时进行改变的主动匀场。首先介绍匀场中‘阶’的概念,‘阶’就是数学中线性方程中的阶数,由于MR系统的空间坐标系中有X,Y,Z三个方向,所以可以得到以下推导:

对应空间坐标就是一条线性的直线,因此一阶主动匀场就是在原有主磁场叠加一个线性磁场用来补偿磁场的不均匀,可以直接用梯度线圈实现此功能,方法就是在X,Y,Z轴线圈上施加适当的电流。

同时每一次扫描之前都可以通过进行适当的扫描分析得到补偿的参数从而使磁场均匀。

一阶主动匀场的缺点是拟合精度不够,空间磁场的均匀度不可能是线性的,所以线性补偿只能在一定区域和一定程度上进行补偿,因此对磁场均匀度的提升效果有限。

对应空间坐标就是一个二阶曲线。明显二阶曲线具有更好的曲线拟合能力,但是实现起来也更加复杂。

从分解可以看出,需要使用6个可控的线圈才能够实现2阶主动匀场。一般高阶主动匀场的线圈制作在梯度线圈内,在实际使用时与1阶主动匀场的梯度场共同作用,使磁场更加均匀,同时在设计时会根据磁场分布规律将分解方程进行简化从而减少主动控制线圈数量以及放大器数量。

由于成本较高,因此高阶主动匀场一般高端的3T核磁共振系统才会使用。

同理,有兴趣的话可以计算如果要实现三阶主动匀场需要付出的代价,由于磁场均匀的边界效应是逐渐降低的,因此已经没有必要去花费极大的代价实现二阶以上的主动匀场了。

磁共振双射频技术主要是使得B1场更均匀,改善3.0T中的体部介电伪影,并且在APT成像中可以达到足够长的射频饱和时间。

作者是老王Derek Wang,曾任飞利浦磁共振场地安装工程师,场地安装经理,目前职位为飞利浦服务顾问。

磁共振双射频技术也就是多源射频或者双源射频技术,最早由飞利浦公司推出,主要是为了解决在3.0T等超高场强中,体部的B1场不均匀产生介电伪影,改善图像质量的。

在谈论双射频技术之前,我们先来学习一个简单的物理知识:电磁波在介质中的传播。

首先明确一个概念,电磁波具有波粒二象性,因而电磁波在空间中是以波的形式传播的。

电磁波在真空中速度根据麦克斯韦方程组可以得到等于光速:3.0*10^8m/s,但一定记住这是在真空中的速度。由于波的性质,电磁波在各种介质中的传播速度是不一样的,传播速度公式:

C-真空中的光速3.010^8m/s MR发射的RF射频信号是有固定频率的,而这个频率与MR系统的磁场强度直接相关。可以把人体看成是水组成的,那么有了频率,有了速度很简单我们就能够计算出来MR发射的射频信号进入人体后电磁波的波长。不同磁场强度的系统电磁波在人体中的波长如下:

驻波 (standing wave) 频率相同、传输方向相反的两种波(不一定是电磁波),沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。

在两者电压(或电流)相加的点出现波腹,在两者电压(或电流)相减的点形成波节。

在波形上,波节和波腹的位置始终是不变的,给人驻立不动的印象,所以称作驻波。

当驻波形成时,无论怎么看叠加波形的波腹和波节始终都在同一个位置,好像矗立不动了,说起来比较抽象,大家参考下面的动态图自行理解。

对于MR信号来说首先RF射频进入人体后,由于人体阻抗的不匹配形成反射,反射会以相同的频率反向传输。

而对于一般低频信号来说,由于波长很长,人体的截面与它相比所占比例很小,所以在人体范围内波动的起伏并不大。

但是当频率提高,波长减小,波长正好与人体宽度接近时,人体宽度范围内波形呈现波节与波腹的巨大差距。

参考各种磁场强度下射频传播波长,可以发现3.0T的系统波长是26cm,基本等于人体横截面的宽度,因此在这种条件下,RF射频信号很容易在人体中产生驻波。

而驻波导致的结果就是射频在人体内发生了不均匀,这种不均匀反映到最终的图像上就会出现黑影区域,也就是介电伪影。

目前介电伪影一般出现在3T设备等高场系统上。明确了介电伪影产生的原理,那么我们就需要对其进行消除。

由于人体的截面肯定无法改变,射频的波长也无法改变,射频的速度也无法改变,所以单一射频场无法解决介电伪影问题。因此双射频发射技术(MultiTransmit)应运而生。

假设一路射频1入射到人体中会产生相应的驻波,既然驻波1的波节位置是固定的,那么使用另一路射频2入射到人体,通过控制正好让驻波2的波节位置发生在驻波1的波腹处,这样射频能量就会重新均匀。

双射频发射技术不是单纯的发射2路信号,而需要针对每个被扫描人进行RF信号校准,这个校准也叫作。B1 shimming或者RF shimming。

从技术角度上来讲,为了实现双射频技术,需要使用2套独立的射频发射链路,通过专用射频输入输出控制模块传入体线圈QBC中进行2路可控射频发射。

已知双射频技术的一个要求是要有2个射频发射源和2套射频放大器进行独立控制,也就说这两路射频激发脉冲是可以独立工作的,那么我们换个思路把这样的技术用在其它方面是否可以产生更大的作用呢?答案是肯定的,那就是增加射频饱和激发的时间。首先我们先看传统的单射频系统,由TXR板产生一个固定的射频脉冲通过射频放大器(RF-AMP)放大后通过3dB定向耦合器分成0°,90°固定相位差的两路能量传输到QBC内进行正交发射,其基本的发射链路如下:

首先从架构可以清楚的看到,经过定向耦合器(Hybrid box)产生的这两路射频脉冲由于来源都是TXR产生的那个0dBm的原始激发脉冲,因此这两路射频能量一定是同时产生同时消失的。

单个射频放大器能够实现的作用是将0dBm的原始激发脉冲放大72.6dB,但是其无法改变原始激发脉冲的波形和持续时间。

因此从发射链路的后端来看射频持续激发时间取决于前端TXR板产生的那个激发脉冲的单次持续时间. 那我们聚焦在产生激发脉冲的TXR板,其结构如下所述:

TXR板内部首先由12位数模转换模块DAC产生所需要的基准脉冲波形,此波形通过载波过程生成原始激发脉冲的初始状态,然后经过衰减器将脉冲中的非线性部分去掉,保留优质的部分随后输出一个drive scale可控的原始激发脉冲。

Drive Scale为0-1可调,PFEI的Drive scale共同以被扫描物体为基准进行射频能量的精确可控输出。

通过以上的讲解我们至少可以明白一个问题,那就是一块TXR板输出的激发脉冲持续时间实际上取决于BPF载波波形的持续时间,这里也可以简单理解为波长的大小,而为了能保证载波的顺利进行,单个脉冲的波长不可能无限制增大。

所谓的射频饱和激发就是持续向被扫描物体发射不间断的激发脉冲,而传统上一个但射频系统一般来说一次射频的饱和激发持续时间大概在1s左右。

明显可以看到分别有2个TXR板对应2个射频放大器随后独立输入到QBC进行发射,常规操作中两路射频同时发射两路90°相位差的射频能量到QBC中正交化发射。

但是现在单纯只考虑饱和激发的情况,那么此时两路射频就可以做互补性发射,也就是说一路发射完毕另一路补充,持续不间断进行。

经过双射频共同作用下的射频饱和激发时间可以达到5S以上,大大延长了饱和激发预处理的时间。

这时候的问题是这样做有什么好处,一个典型的应用场景就是APT技术-酰胺质子转移成像领域。

APT技术的基础是当肿瘤组织代谢水平增高的时候将合成更多的蛋白产物。而对于MR设备来说,当使用射频脉冲在特定频率8.25ppm进行饱和激发的时候,酰胺基中的氢质子会和相距3.5ppm处的水分子发生交换,通过这一特征可以反映存在于多肽和蛋白中的氨基成分。

但实现实用的APT技术一个前提条件是足够长的射频饱和时间,只有达到2秒才能得到一个较好的信噪比,获得较为准确可靠的信号,因此传统的MR设备不具备临床APT技术能力。

这个时候双射频技术就显示出它的作用了,原则上通过两路射频交替发射的办法在射频放大器能够持续发射射频能量的情况下饱和激发可以一直进行。从而在进行APT成像的时候能够做到5秒的持续饱和激发,从而实现更高的信噪比。


— 感谢阅读 —

一起交流

分享你的思考,让讨论更进一步。