探索未知，見所未見，開創(chuàng)未來。在MRI領(lǐng)域，太多的明天值得探索與期待。飛利浦Ingenia CX磁共振設(shè)備具備“全”身全序列壓縮感知成像、“超”清微米成像、“越”未來分子成像功能，在超高分辨微米成像、全身壓縮感知成像和酰氨質(zhì)子轉(zhuǎn)移(amide proton transfer, APT)分子成像等前沿領(lǐng)域，邁出了臨床應(yīng)用與科研探索的一大步。
微米成像——顯微鏡技術(shù)洞察微觀世界
Ingenia CX顯微鏡技術(shù)將高性能Alpha智能梯度（目鏡）與高清數(shù)字顯微線圈（物鏡）完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了解剖結(jié)構(gòu)的微米級(jí)精細(xì)成像；由于顯微鏡技術(shù)減少了部分容積效應(yīng)對(duì)影像的影響，充分滿足了臨床科研對(duì)磁共振空間分辨率的極致需求。
目鏡——Alpha智能梯度
Ingenia CX采用Alpha智能梯度，它具備80 mT/m超高梯度場(chǎng)強(qiáng)和200 mT/m/ms的超高梯度切換率，為高b值擴(kuò)散、腦功能成像、多層同時(shí)成像和微米成像提供了強(qiáng)大的硬件基礎(chǔ)。Alpha梯度具備4種智能模式，可智能組合梯度場(chǎng)強(qiáng)與切換率，滿足不同的臨床科研需求。梯度最小駐留時(shí)間僅為100 ns，提升了梯度的連續(xù)性和穩(wěn)定性，保障科研定量更精準(zhǔn)。
物鏡——高清數(shù)字顯微線圈
Ingenia CX采用的數(shù)字化顯微線圈直徑僅為23 mm/47 mm，且非常輕薄，線圈擺位更方便且更易貼近精細(xì)結(jié)構(gòu)的表面。線圈源頭的數(shù)字化再輔以全程數(shù)字化光纖傳輸，確保獲得更加精確的MR信號(hào)。數(shù)字顯微線圈可自動(dòng)校正線圈的線性度和敏感度，保證影像的信噪比和均勻度。
應(yīng)用Ingenia CX微米成像，可以清晰顯示普通MR成像看不到、看不清的解剖結(jié)構(gòu)：比如手指背側(cè)韌帶的第一交叉滑輪，頸總動(dòng)脈的管腔/管壁，內(nèi)耳微米成像重建后可以看到面神經(jīng)、蝸神經(jīng)以及前庭上下神經(jīng)。以往采用常規(guī)頭線圈掃描，耳部有疑似腫物時(shí)，常會(huì)因影像模糊不清影響診斷；而微米成像時(shí)，腫瘤血管的位置關(guān)系更清楚，極富術(shù)前指導(dǎo)意義。此外，正中神經(jīng)微米成像可清晰顯示腕管內(nèi)的神經(jīng)束結(jié)構(gòu)，頭皮微米成像甚至可觀察到一個(gè)個(gè)微小的發(fā)根。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的分辨率也在不斷提升，給予科研工作者更多信心——這就是顯微鏡微米成像，帶給您前所未有的極致影像體驗(yàn)。
壓縮感知——壓縮時(shí)間，感知精華
壓縮感知理論由菲爾茨獎(jiǎng)獲得者陶哲軒和兩位美國(guó)科學(xué)院院士Emmanuel Candes及David Donoho聯(lián)合提出，被譽(yù)為21世紀(jì)數(shù)學(xué)領(lǐng)域最重大的突破之一，被廣泛應(yīng)用于軍事、圖像處理、天文學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。壓縮感知具有出色的掃描速度和分辨率，近年來在MRI領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成為研究熱點(diǎn)。
飛利浦將全身全序列壓縮感知成像率先應(yīng)用于Ingenia CX，研發(fā)出Compressed SENSE (CS SENSE)，突破了信號(hào)采集、空間轉(zhuǎn)換和重建速度的限制。通過數(shù)字化稀疏采樣后做小波變換，在希爾伯特空間(H空間)上離散降噪后做小波逆變換。基于Ingenia CX的Recon 2.0和DDAS后處理優(yōu)化系統(tǒng)，以56 000幅/s的速度不斷優(yōu)化循環(huán)重建后，全身壓縮感知成像僅需常規(guī)MR掃描時(shí)間的1/2~1/4，即能獲得與常規(guī)MRI相同甚至更佳的成像質(zhì)量。
與傳統(tǒng)的并行采集技術(shù)相比，CS SENSE可額外減少50%~70%的掃描時(shí)間，降低因屏氣失敗導(dǎo)致的重掃，并減少影像中的運(yùn)動(dòng)偽影。另一方面，CS SENSE可在掃描時(shí)間不變的前提下，將影像的空間分辨率提升3~4倍，降低部分容積效應(yīng)的同時(shí)提升了臨床診斷效能和科研準(zhǔn)確程度。基于Ingenia CX的CS SENSE 全身全序列壓縮感知成像可大幅度提升多種序列的掃描速度和影像質(zhì)量，在MRI領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
在神經(jīng)成像時(shí)：將3D T1、T2、TOF、FLAIR等序列的掃描時(shí)間進(jìn)一步縮短55%；
在腹部成像時(shí)：掃描時(shí)間縮短高達(dá)60%，影像更銳利，運(yùn)動(dòng)偽影更少；
在骨肌成像時(shí)：掃描時(shí)間縮短50%，由于TSE回波鏈更短，3D成像的銳利度更高；
在心臟成像時(shí)：掃描時(shí)間縮短70%，減少了運(yùn)動(dòng)偽影和屏氣失敗后的重掃。
分子成像——3D APT 探尋蛋白質(zhì)的微觀世界
探索蛋白質(zhì)在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)移對(duì)于相關(guān)疾病的臨床研究具有重要意義。由于蛋白質(zhì)中的氫原子被緊密束縛，氫原子核的橫向弛豫時(shí)間很短，應(yīng)用常規(guī)MR技術(shù)無法對(duì)其直接探測(cè)。3D APT可通過高分辨率影像來評(píng)估腫瘤、腦卒中、老年病等疾病的蛋白質(zhì)表達(dá)，為臨床診斷與治療提供重要信息。
當(dāng)采用某種射頻對(duì)位于相對(duì)于水+3.5ppm（ppm表示10-6）的氨基質(zhì)子進(jìn)行連續(xù)照射后，酰胺質(zhì)子與水質(zhì)子之間發(fā)生化學(xué)交換，在遠(yuǎn)離水的位置對(duì)感興趣的氫質(zhì)子進(jìn)行射頻照射會(huì)間接導(dǎo)致水信號(hào)的下降。APT 主要測(cè)定位于+3.5ppm的酰胺質(zhì)子的化學(xué)轉(zhuǎn)移特性，間接測(cè)定細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和多肽類物質(zhì)的含量水平，該化學(xué)交換過程受到質(zhì)子種類、質(zhì)子密度、局部化學(xué)環(huán)境的酸堿度和蛋白質(zhì)濃度的影響。
Ingenia CX上的Alpha射頻采用2個(gè)獨(dú)立的射頻發(fā)射源發(fā)出射頻脈沖，交替激發(fā)酰胺質(zhì)子，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá) 2 s飽和時(shí)間，保證3D APT具有足夠的信噪比。mDIXON XD 7峰脂肪模型，APT抑脂效果更好，定量精準(zhǔn)度高。基于強(qiáng)大的軟硬件基礎(chǔ)，飛利浦在 APT 技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，率先在業(yè)界實(shí)現(xiàn)APT技術(shù)的產(chǎn)品化。目前，近2/3 的APT科研成果基于飛利浦MRI。
Alpha射頻在發(fā)射和接收時(shí)通過 14 個(gè)自由度（波形、相位、頻率、幅度等）射頻勻場(chǎng)，提升 APT 圖像均勻性；其同步精準(zhǔn)度為 20ps (1ps=1×10-12s) ，系統(tǒng)發(fā)出指令到射頻接受的時(shí)間極短，保證了Ingenia CX系統(tǒng)射頻的極速響應(yīng)和 APT 定量的穩(wěn)定性。
APT 技術(shù)用于臨床研究具有重要意義。例如：不同級(jí)別的腦腫瘤之間APT信號(hào)存在顯著差異。10%～15%的高級(jí)別腫瘤T1增強(qiáng)不表現(xiàn)為高信號(hào)，但APT上有3%～5%的信號(hào)上升。當(dāng)大腦膠質(zhì)瘤T1信號(hào)增強(qiáng)，可利用APT預(yù)測(cè)出兩者的區(qū)別，選擇不同的治療方案。對(duì)膠質(zhì)瘤T1增強(qiáng)病灶進(jìn)行術(shù)后隨訪，APT信號(hào)不變即表示治療有效，可與腫瘤復(fù)發(fā)進(jìn)行鑒別。此外，臨床研究證實(shí)，帕金森病人紅核和黑質(zhì)的APT值通常是下降的，但蒼白球和尾狀核的APT值上升。在兒童腦發(fā)育過程中，APT信號(hào)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，白質(zhì)比灰質(zhì)下降速度更快。對(duì)于腦梗死病人，擴(kuò)散和灌注不匹配時(shí)，利用APT能在缺血半暗帶區(qū)域里，區(qū)分出無需治療的良性缺血；APT區(qū)域大于擴(kuò)散區(qū)域時(shí)表示預(yù)后更好，反之則不好。此外，APT也已應(yīng)用于前列腺、乳腺、肺、肝臟腫瘤方面的研究中。
結(jié)語(yǔ)
科研的光明每向前一步，未知的黑暗便后退一分。Ingenia CX超高端科研MR設(shè)備，結(jié)合飛利浦的海外科研合作、專業(yè)科研團(tuán)隊(duì)支持和定制化科研平臺(tái)ISD，將助力您取得更高水平的臨床科研成果。
飛利浦期待與您共同探索未知世界，點(diǎn)亮磁共振醫(yī)學(xué)的浩瀚星空。