杨旗,贺光军
1.首都医科大学宣武医院,北京 100053
2.《磁共振成像》杂志社有限公司,北京 100190
国际医学磁共振学会(International Society for Magnetic Resonance in Medicine,ISMRM)第23届年会于2015年6月1日在加拿大多伦多市召开,来自44个国家和地区的6000余名医生和科研院所的科学家们齐聚一堂,对医学磁共振成像领域最新科研动态及临床热点问题进行深度交流。因大会所涉及的专业多、技术面广,笔者所提供的信息难免存在一定的局限性,本文主要对本次年会部分系统磁共振软硬件新进展进行报道。
大会主席Jeff Neil教授首先代表学会授予德国波恩大学Katharina Kuhl医生和美国德克萨斯大学Dean sherry教授金质奖章,以分别表彰他们在乳腺动态增强磁共振成像领域和磁共振对比剂研发领域的开创性贡献。2015年的Lauterbur讲座由Franz Schmitt博士全面介绍了磁体、梯度和射频系统的发展历程对于磁共振影像技术的推进作用,以及学术研究和磁共振产业界相互合作的重大意义。
本次年会共收录来自世界各地的口头发言摘要883篇,传统墙报1805篇,电子海报1860篇,教育讲座90篇。作为全球最具规模和影响力的磁共振影像会议,国际磁共振年会摘要的发表情况是衡量一家公司科研合作成果的重要指标之一。值得欣喜的是,在磁共振业界,华人科学家凭借深厚的数学和物理功底以及不懈的勤奋努力,在磁共振研发的各个领域发挥出越来越大的作用。来自国内的相关研究报道,尤其是与公司合作研究的科研成果进一步增多。
脑功能成像领域仍然是年会的热点,四川大学龚启勇教授受邀对功能磁共振在精神类疾病的应用做专题报告,他指出Psycho-Radiology时代已经愈行愈近。多层激发弥散成像技术可以将弥散扫描时间缩短到原来的1/3,有多篇大会发言报道此技术用于脑功能成像,证实其可以有效去除呼吸、心跳等生理参数对于脑功能成像的影响。功能成像伪影去除新技术方面,出现实时匀场技术和双极化GRAPPA重建技术。动脉自旋标记技术(arterial spin labeling,ASL)是一种通过射频脉冲改变血液磁化矢量来作为一种内源性对比剂的成像方法,可以无创性、定量评价组织灌注情况。加州大学洛杉矶分校的Danny JJ Wang教授团队采用多个标记延迟时间/反转恢复时间(post labeling delay/inversion time)的新方法,实现了多期像脑血流速度定量数据的采集,不仅能够很好地解决单期像采集对血液到达时间不同而造成的低估,而且能够得到动脉血液到达峰值时间和个体血液T1值等多个定量参数。此外,西门子公司钱天翼博士报道了针对静息态功能磁共振背景信号延时相关的迭代重建方法,通过功能成像数据后处理获得与常规脑灌注成像相同的脑血流量、脑血流速、达峰时间等定量评价指标,并证实其在烟雾病、缺血性脑血管病应用中有很好的效果。美国雪松西奈山医学中心Zhaoyang Fan博士开发基于SPACE技术高分辨力颅内动脉管壁成像,可以在8 min内完成扫描,全景显示颅内动脉管壁斑块、动脉炎症、动脉夹层等病变。
灌注成像方面,美国雪松西奈医学中心的Behzad Sharif博士提出了基于SSFP序列心脏电影及首过灌注成像方法,一次扫描可以同时获得多层心脏电影及心肌灌注图像,并且可以有效降低心内膜下环状伪影。心肌延迟强化成像方面,美国杜克大学的Raymond J Kim团队提出的FIDDLE黑血延迟强化技术可以明显提高梗死心肌检出准确度。冠状动脉成像领域,如何有效处理运动伪影仍然是成像面临的最大挑战之一。纽约大学Feng Li博士提出的4D冠脉成像方法采用回顾性呼吸运动矫正,可以将异常心跳及呼吸数据去除,保证百分之百扫描效率,获得高质量图像。血管壁成像方面也涌现了新的技术,中国科学院深圳先进技术研究院钟耀祖教授团队将头颈联合32通道线圈及Dante-SPACE序列应用在颅内外动脉管壁成像,获得3D、大范围、高清晰度图像,今后有望成为临床脑卒中常规筛查新手段。
斯坦福大学Gary gold团队采用18F-FDG PET/MR发现骨性关节炎早期病变,这些病变在常规MRI并未显示。此外,骨关节系统应用已经开始向生理学应用领域拓展。化学交换饱和转移(chemical exchange saturation transfer,CEST)可以提供代谢显像、金属离子测定及pH值测定等信息。本届年会上有多个研究中心报道将CEST应用于腰椎间盘成像,证实通过局部PH值测定发现早期退变特征。
在功能磁共振方面,由于静磁场的不均匀性所导致的图像变形一直困扰着众多学者。美国康奈尔大学Hui Han博士创新性提出的整合并行采集、射频激发和匀场等技术(integrated parallel reception excitation and shimming,iPRES)通电线圈,集射频信号接收和匀场于一体,可以大幅降低形变伪影,有望成为下一代线圈技术,为高清晰度弥散成像及纤维束追踪提供保障。
MRF作为近两年才发展起来的最新磁共振技术,在这次大会上引起了广泛关注。新的突破是将磁共振指纹与Multiband技术结合起来,可以成倍提高图像采集速度。应用MRF技术获得多种加权定量成像指标的方法得到与会者关注,可以在一个屏气扫描的时间内同时获得心肌T1-mapping、T2-mapping和M0图像。
在这全球磁共振业界聚集一堂的重要时刻,各磁共振厂家和研究机构都带来了最新的研究成果。GE公司在本次会议上推出了6款新产品,其中采用飞行时间成像技术(time of flight,TOF)的PET/MR,不仅可以提高扫描速度和降低注射剂量,更重要的是可以实现PET与MR同步扫描。Siemens公司正式向全世界发布了同时兼顾临床应用和科研的7.0 T磁共振——MAGNETOM Terra。利用超高场强实现高分辨磁共振成像。Philips公司展出的Ingenia 3.0 T,硬件技术上着重强调把模数转换器ADC做到其中2个接收线圈上以提高图像信噪比,实现精细和微小结构的磁共振成像。
中国磁共振产业也在不断发展壮大,逐渐得到国际认可。上海联影医疗科技有限公司作为ISMRM惟一来自中国的企业会员出席了大会开幕式,这也是联影连续第4年作为铜牌级企业会员参与并支持ISMRM年会。联影署名发布的两篇论文被ISMRM年会收录,这是ISMRM年会第一次收录来自中国企业署名的论文。两篇论文分别介绍了相位敏感反转回波(phase-sensitive inversion recovery,PSIR)的研究进展——在相位敏感反转回复技术中的一种可靠而有效地判定全局极性的方法;以及动态增强的一种噪声抑制算法——利用稀疏性编码进行定量动态分析的方法,可减少因磁敏感效应产生的噪声,降低运动伪影。
6月3日晚海外华人医学磁共振学会举办了“中国之夜”晚会,近300名在海外工作的华裔学者齐集一堂,探讨中国磁共振业界的未来。中华医学会副会长、美国医学科学院外籍院士、《磁共振成像》杂志主编戴建平教授、中华医学会放射学分会候任主任委员金征宇教授出席了会议并做重要讲话,大家共同期待中国北京可以争取到2020年国际医学磁共振年会的举办权,促进中国磁共振业界迈向新高度。联影联席总裁、磁共振事业部CEO张强博士上台发言。张博士认为随着中国MR市场的进一步快速增长,中国在全球MR临床应用及研究领域越来越活跃,未来中国将发挥越来越重要的作用。张博士表示联影作为中国目前惟一能够自主研发生产3.0 T MR系统的企业,正积极开展与海内外MR科学界的合作,希望能积极发挥自身的创新优势,与医院临床和科研院所一起推动中国的MR应用和科研水平进入世界前列。
即将上任的ISMRM新一届主席 Dr James Pipe出席了“中国之夜”晚会。他在会上表示全球磁共振领域正在关注中国磁共振事业的发展,华人科学家和相关企业正在相关领域发挥着越来越大的作用,ISMRM非常乐意与中国相关企业合作。此外,磁共振领域泰斗、著名科学家、《磁共振成像》杂志顾问编委Jürgen Hennig 教授和Mark Haacke 教授也出席了晚会。
自从1988年中国引进第一台磁共振设备以来,我国医学磁共振技术事业得到了快速发展。磁共振产业领域自从深圳安科以来,已经出现了北京万东、沈阳东软、深圳贝斯达、宁波鑫高益、成都奥泰、上海联影等19家磁共振设备研发生产企业,他们也在积极抢占国际市场。北京北陆、广州康臣等4家国产磁共振对比剂生产企业也异军突起,他们的产品性能稳定受到了广大客户的喜爱,同时大大降低了同类进口药品的市场价格。以中国科学院武汉物理与数学研究所、中国科学院高能 物理研究所、中国科学院电工研究所、中国科学院自动化研究所、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院心理研究所、北京大学磁共振成像中心、清华大学生物医学影像研究中心、北京师范大学等为代表的科研院所、大学的研究机构不断利用磁共振技术完成了一个个国家级、省部级重点项目,获得了多项科技成果。北京天坛医院、北京协和医院、中国医学科学院肿瘤医院、中国医学科学院阜外心血管病医院、北京医院、解放军总医院、北京大学第三医院、首都医科大学宣武医院、北京同仁医院、四川大学华西医院、上海华山医院、上海中山医院、广州南方医院、中山大学附属第一医院、武汉同济医院、武汉协和医院、沈阳盛京医院、南京金陵医院、东南大学附属中大医院等为代表的三甲医院也纷纷主持和参与了磁共振新技术研发应用项目,取得了具有国际先进水平的累累硕果。
如今,我国磁共振设备装机量近5000台,磁共振从业人员素质和数量有了很大提高。2010年,戴建平教授创办了我国第一本医学磁共振杂志——《磁共振成像》,大大促进了我国磁共振学术交流与合作。我们有理由相信,在国家大力发展国有自主知识产权医疗设备的政策指引下、在广大磁共振工作者的积极参与下,我国磁共振技术在未来几年将迎来突飞猛进地跨越式大发展。
我们在北京承办一次无与伦比的ISMRM年会并不只是梦想。