飛利浦3.0T高場多射頻源發(fā)射技術2010-06-0110:43:50作者：中國醫(yī)學裝備協(xié)會來源：查看網(wǎng)友評論縱觀磁共振的發(fā)展歷史，從磁體的改進到梯度的改進，從永磁體、電磁體發(fā)展到目前的超導磁體，梯度的場強和切換率基本穩(wěn)定在場強50?80mt/m,切換率200mt/m/ms的范圍標準，滿足了臨床實際工作中的對圖像分辨率和采集速度的基礎需求。飛利浦醫(yī)療保健事業(yè)部縱觀磁共振的發(fā)展歷史，從磁體的改進到梯度的改進，從永磁體、電磁體發(fā)展到目前的超導磁體，梯度的場強和切換率基本穩(wěn)定在場強50?80mt/m，切換率200mt/m/ms的范圍標準，滿足了臨床實際工作中的對圖像分辨率和采集速度的基礎需求。近幾年，磁共振發(fā)展方向集中于射頻系統(tǒng)的研發(fā)。而在高場磁共振下由射頻的不均勻性產(chǎn)生的負面影響日益明顯，射頻技術的改進也經(jīng)歷了由采集部分日漸集中于發(fā)射部分的發(fā)展歷程。如圖1所示，在3.0T帶來高信噪比圖像的同時，其物理原因造成的體部圖像的抗電效應隨之而來。由于3.0T射頻的頻率為127.7MHZ左右，波長約25cm，而人體體部前后的距離約26cm，這樣波長的射頻通過一個和波長相同距離的物體時，即產(chǎn)生了所謂駐波效應。該效應會造成大范圍體部成像視野內(nèi)的信號不均勻。那如何才能很好地解決抗電效應呢？采用多個發(fā)射源并行發(fā)射是一個很好的辦法，即在相反的方向同時發(fā)射，產(chǎn)生的抗電效應正好相反，然后將得到均勻的無抗電效應的清晰圖像（圖2）。

以電燈和物體實驗為例可助于理解該技術。當一個電燈照照射一個物體時，在物體的背光面會有一個陰影區(qū)（圖3）；當多個光源照射一個物體時，陰影就會消失（圖4），這就類似無影燈的原理。另外，由于物體的形狀是多變的，所以需要可以進行調(diào)整和旋轉的光源，以期得到滿意的顯像效果（圖5）。圖4 圖5如圖6就是該實驗體現(xiàn)在人體上，在實際工作中的例子：a為兩個不同體型的患者在單一的射頻發(fā)射源下的成像結果，顯示可以看出兩者都產(chǎn)生了抗電偽影，但因體型不同偽影的部位也不同；b為采用了多射頻發(fā)射源技術，根據(jù)患者的體型進行個性化的射頻優(yōu)化和調(diào)節(jié),包括從射頻的角度、幅度和頻率等各個參數(shù)進行調(diào)整，以期得到最佳的射頻勻場，產(chǎn)生無任何偽影的優(yōu)質(zhì)圖像。對比可知，只有多源發(fā)射系統(tǒng)才具備個性化射頻勻場的要求。

RFffi6MuHiTrantinitParallelrecentpatr&nt1patientsSingletransmitRFffi6MuHiTrantinitParallelrecentpatr&nt1patientsSingletransmitParairelreceivepatientJpalient2另一個清晰的例子如圖7所示，a為常規(guī)單發(fā)射源下的腹部圖像，患者有腹水，腹部中心區(qū)域附近產(chǎn)生大面積的低信號抗電偽影，細節(jié)不明；b所示為該病人在多射頻發(fā)射源下的腹部圖像，腹水產(chǎn)生的偽影已經(jīng)完全消除，細節(jié)清楚，可以準確地進行診斷。圖圖7T2WTSESsh12x丄4x7即eh,25slices,14sec由此可見，多射頻發(fā)射源技術可以很好地消除由于高場抗電效應帶來的偽影，使3.0T和3.0T以上的體部成像均受益，將不再受制于射頻場的發(fā)展，是高場磁共振所必備的新技術。SAR限制是制約3.0T成像的另一重要因素特殊射頻吸收率(SpecificAbsorptionRate，SAR)是用于度量人體對射頻功率的吸收狀況。在3.0T及3.0T以上MR成像中，SAR的問題往往涉及到成像掃描速度以及掃描安全問題，是制約3.0T成像的另一重要因素。隨著射頻頻率的提高，熱效應成倍增加，為了實現(xiàn)安全的掃描，在目前的3.0T磁共振上都有實時SAR檢測功能，在實時SAR值過高的情況下，甚至會暫時停機以保證安全性。在設置掃描參數(shù)的時候，也會因為避免過高的SAR值而降低有關于速度的參數(shù)。然而經(jīng)過參數(shù)調(diào)整，雖然解決了局部“熱點”的問題，但掃描速度將受到限制，拉長了檢查時間；同時無法使用最佳的序列參數(shù)，影響了圖像的信噪比(SignaltoNoiseRatio,SNR)與對比度等。Singlekansnntt MnlHTransmif圖8SAR在體部分布隋況對比以圖8為例說明SAR在體部分布的情況。顏色分布說明了SAR值的高低。在單一射頻發(fā)射源下，可以看到由于局部組織的特性不同，SAR在體內(nèi)的分布也很不均勻，出現(xiàn)了SAR值較高的紅色區(qū)域；但在多射頻發(fā)射源下，SAR的分布被優(yōu)化，局部“熱點”消失。由此,很多原本受制于SAR的參數(shù)也可以被優(yōu)化，包括采集速度加快，掃描時間縮短等。圖9以常規(guī)脊柱掃描為例來說明該問題。多源射頻技術在低于單源射頻1半的時間里產(chǎn)生相同的掃描質(zhì)量。

圖9常規(guī)脊柱掃描時間對比T2WSingletransmitT2WMuti-transmit圖9常規(guī)脊柱掃描時間對比T2WSingletransmitT2WMuti-transmit4m25s2m23s綜上所述，多射頻發(fā)射源技術是3.0T技術發(fā)展史上具有里程碑意義的新技術，它采用多個獨立的射頻信號，從根本上解決了抗電陰影問題，在提高圖像均勻性的同時，局部射頻能量沉積也相應減少，從而為提高掃描速度創(chuàng)造條件。不僅解決了3.0T制約于體部應用的瓶頸，更使3.0T體部的成像圖像