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超高場(chǎng)磁共振成像技術(shù)與臨床應(yīng)用*

2020-12-21 01:48:40廣東省北京大學(xué)深圳醫(yī)院廣東深圳518036
中國(guó)CT和MRI雜志 2020年8期
關(guān)鍵詞:波譜磁共振分辨率

1.廣東省北京大學(xué)深圳醫(yī)院 (廣東 深圳 518036)

2.廣東省北京大學(xué)深圳研究生院 (廣東 深圳 518055)

張 宏1 成官迅1 陳延軍1吳 軍1 王樹(shù)濱1 石 宇1趙永勝1 任秋實(shí)2

在大部分人體成像情況下,測(cè)量噪聲由樣品而非測(cè)量硬件控制[1]。因此,克服信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)基本極限的最有前途的方法是增加樣品的自旋極化,這可以通過(guò)注入多種超極化技術(shù)制備的外源性物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是,人們對(duì)利用更高的靜磁場(chǎng)來(lái)提高體內(nèi)整個(gè)樣品的熱平衡自旋極化非常感興趣,自1990年代后期以來(lái),在適當(dāng)?shù)膫惱碓S可下,人們一直在探索高達(dá)9.4T的更高磁場(chǎng),用于神經(jīng)科學(xué)和臨床研究[2]。本綜述定義≥7T的磁場(chǎng)強(qiáng)度為“超高場(chǎng)”或UHF,本綜述的目的是介紹這種高磁場(chǎng)人體磁共振成像可能帶來(lái)的臨床應(yīng)用。

1 平行傳輸(Parallel Transmission)

1.1 技術(shù)方面 通往臨床超高場(chǎng)磁共振成像的主要挑戰(zhàn)是應(yīng)對(duì)射頻場(chǎng)發(fā)射的磁場(chǎng)和電場(chǎng)分量的空間幅度大小和相位變化。這些變化是由于射頻波長(zhǎng)較低而導(dǎo)致的,其與超高場(chǎng)時(shí)人體頭部和身體的空間尺寸相似。射頻場(chǎng)的空間變化會(huì)影響信號(hào)和MR圖像的對(duì)比度,電場(chǎng)的變化會(huì)導(dǎo)致比吸收率(specific absorption rate,SAR)出現(xiàn)局部峰值,導(dǎo)致組織的局部加熱,許多技術(shù)試圖減少這種變化,其他技術(shù)則旨在MRI采集過(guò)程中控制這一變化。用于體部成像以及進(jìn)一步提高頭部圖像質(zhì)量的一種有前途的辦法是使用通常具有8個(gè)、16個(gè)或更多傳輸通道的多Tx發(fā)射通道線圈。這種線圈允許在N個(gè)Tx通道上傳輸N個(gè)獨(dú)立的射頻脈沖,這種方法稱為并行傳輸(pTx)[3]。

1.2 應(yīng)用領(lǐng)域 現(xiàn)在,通常用于人體應(yīng)用的一些最先進(jìn)的3T系統(tǒng)具有2個(gè)發(fā)射通道的pTx系統(tǒng),這促進(jìn)了pTx在高磁場(chǎng)下的應(yīng)用[4]。二維或三維空間選擇性pTx射頻脈沖對(duì)于超高場(chǎng)應(yīng)用非常重要,因?yàn)樗鼈兛梢栽讷@得高空間分辨率的同時(shí)減少采樣時(shí)間,并通過(guò)超高場(chǎng)抵消SNR(signal-to-noise ratio,信噪比)的降低,這樣的射頻脈沖是當(dāng)前成像和光譜學(xué)研究的主題。

2 高分辨率成像和運(yùn)動(dòng)校正

在臨床MRI中,已經(jīng)提出了許多方法來(lái)探測(cè)和校正患者運(yùn)動(dòng)和相關(guān)的成像偽影,它們可以分類為運(yùn)動(dòng)探測(cè)方式和校正方法??梢允褂没贛R本身進(jìn)行檢測(cè),可以使用采用其他硬件的外部運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng),而與MRI采樣無(wú)關(guān),例如通過(guò)光學(xué)方法[5]或通過(guò)將小型射頻線圈連接到成像物體上。

Stucht等已經(jīng)使用前瞻性光學(xué)運(yùn)動(dòng)校正技術(shù)提供了非常高分辨率的人腦數(shù)據(jù)。在比較440μm分辨率的三維MPRAGE(magnetizationprepared rapid gradient echo 磁化準(zhǔn)備快速梯度回波)和平面內(nèi)分辨率為250μm,切片厚度為2mm的二維 GRE時(shí),結(jié)果證實(shí)了Federau等人的發(fā)現(xiàn),即使在高分辨率采集的高度合作受試者中,運(yùn)動(dòng)校正可以提高結(jié)構(gòu)的清晰度和SNR。

3 磁敏感加權(quán)成像,相襯和定量磁敏感圖

磁敏感加權(quán)成像(susceptibility-weighted imaging,SWI)和定量磁敏感圖(quantitative susceptibility mapping,QSM)均使用相位信息,超高場(chǎng)強(qiáng)對(duì)MR信號(hào)相位進(jìn)行成像的好處和挑戰(zhàn)至關(guān)重要。

3.1 腦部解剖

3.1.1 正常的大腦:超高場(chǎng)MRI提供的SWI,MR相和QSM的高空間分辨率和高對(duì)比度使以前難以使用常規(guī)MRI定義的各種大腦結(jié)構(gòu)成為可能。在7T時(shí),在SWI和QSM中可以明顯地區(qū)分丘腦下核與黑質(zhì),可見(jiàn)紅色核的子結(jié)構(gòu)??梢允褂肧WI明確定義蒼白球內(nèi)側(cè)和蒼白球外部,以及小腦核及其子結(jié)構(gòu)。QSM還為基底神經(jīng)節(jié)及其子結(jié)構(gòu)以及腦干提供了出色的,與組織學(xué)染色相當(dāng)?shù)目梢暬Ч鸞6]。

3.1.2 神經(jīng)退行性疾病:借由QSM顯示帕金森病程黑質(zhì)腦解剖結(jié)構(gòu)的變化已有報(bào)道[7],超高場(chǎng)的SWI和QSM可以提供MRI指導(dǎo)的治療策略(如深部腦刺激)所需的對(duì)比度和精度。

3.1.3 血管成像,充氧:由于血液氧合的變化與血液磁化率的變化直接相關(guān),因此QSM可用于跟蹤血液氧合的變化,超高場(chǎng) MRI具有很高的空間分辨率,可以評(píng)估血管內(nèi)的磁化率。

3.1.4 正常的大腦:超高場(chǎng) MRI可以可看到和分割更精細(xì)的血管[8]。

3.1.5 功能性MRI:與在幅度成像上觀察到的BOLD(bloodoxygen-level-dependent,血氧水平依賴)效應(yīng)相比,使用QSM可以更直接地繪制與磁敏感相關(guān)的血液氧合變化的效應(yīng)圖像,超高場(chǎng)由于其相位圖像中的高CNR而特別有用。

3.1.6 微出血,出血和畸形:當(dāng)對(duì)血管性癡呆中發(fā)生的微出血進(jìn)行成像時(shí),在7T時(shí)發(fā)現(xiàn)的大腦微出血幾乎是兩倍1.5T使用相當(dāng)?shù)男蛄袇?shù)。使用SWI的超高場(chǎng)MRI也是對(duì)腦腫瘤血管出血進(jìn)行成像的絕佳方式,以及觀察放射治療長(zhǎng)期影響所致微出血[9]。

3.2 多發(fā)性硬化癥 在研究新發(fā)現(xiàn)的多發(fā)性硬化癥(multiple sclerosis,MS)病變的病變內(nèi)靜脈時(shí),使用SWI觀察到靜脈體積增加,有助于區(qū)分MS和視神經(jīng)脊髓炎,因?yàn)樵贛S中通常觀察到病灶內(nèi)靜脈,但大多數(shù)病變?cè)谝暽窠?jīng)脊髓炎中卻沒(méi)有[10]。

3.3 非血紅素鐵和礦化的成像和定量 超高場(chǎng)的鐵定量也得益于高CNR和更高的分辨率,因?yàn)榭梢詮闹車h(huán)境更好地描繪出鐵定量的相關(guān)結(jié)構(gòu)并且子結(jié)構(gòu)變得可見(jiàn)。

3.4 腫瘤 QSM能夠可視化膠質(zhì)瘤的鈣化,并且由于其磁化性不同,能夠可靠地區(qū)分鈣化和出血。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中檢測(cè)鈣化可以區(qū)分是否為含少突膠質(zhì)細(xì)胞,這在為患者提供預(yù)后時(shí)可能是重要的。

3.5 多發(fā)性硬化病灶 超高場(chǎng)具有很高的空間分辨率,可以使用相圖和磁敏感圖對(duì)MS病變進(jìn)行詳細(xì)分類,其外觀與鐵積累有關(guān)。3T MRI無(wú)法像7T MRI一樣可靠地檢測(cè)到皮質(zhì)病變[11]。

3.6 神經(jīng)退行性疾病 在各種神經(jīng)退行性疾病中已經(jīng)報(bào)道了在不同的腦核和皮質(zhì)中的鐵蓄積或鐵耗竭。與健康對(duì)照組相比,已對(duì)確診前的亨廷頓氏病患者的尾狀核,殼核和蒼白球的鐵積累相關(guān)的磁化率變化進(jìn)行了測(cè) 量[12]。

3.7 體部應(yīng)用 除大腦外,在超高場(chǎng),通過(guò)使用專用16通道發(fā)射/接收線圈陣列的SWI和體積選擇性靜磁場(chǎng)勻場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)心肌微結(jié)構(gòu)的評(píng)估。7T可用于縮短QSM的采集時(shí)間或在臨床可接受的掃描時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高分辨率的QSM[13]。

4 X核成像

為表征各種細(xì)胞代謝過(guò)程,通常希望通過(guò)MRI或MRS對(duì)除1H以外的其他核進(jìn)行無(wú)創(chuàng)測(cè)量。這些核通常表示為X核。只有具有奇數(shù)個(gè)質(zhì)子和/或奇數(shù)個(gè)中子的原子核具有磁自旋矩,因此對(duì)于MRI/MRS可見(jiàn)。X核可分為自旋-1/2核(例如13C,19F,31P)和四極核(即自旋>1/2;例如17O,23Na,35Cl,39K)。

4.2 人腦的23Na MRI 大多數(shù)23Na MRI研究都集中在大腦上,23Na MRI已應(yīng)用于研究腦腫瘤,缺血性中風(fēng),阿爾茨海默氏病,亨廷頓氏病,癲癇,老年病,創(chuàng)傷性腦損傷和多發(fā)性硬化癥。在腦腫瘤中,Na+濃度通常會(huì)增加。鈉反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像可能有助于區(qū)分這兩種基本的可能性[15]。在缺血性中風(fēng)中,23Na MRI可被用來(lái)識(shí)別離子穩(wěn)態(tài)的區(qū)域。但是,較長(zhǎng)的采集時(shí)間和23Na MRI的實(shí)驗(yàn)特性(例如,要求在1H和23Na之間改變射頻線圈)一直無(wú)法使23Na MRI應(yīng)用在涉及卒中患者的較大型的臨床研究中。23Na MRI也可用于研究正常衰老過(guò)程中的細(xì)胞體積分?jǐn)?shù),在正常人的所有腦區(qū)域,體內(nèi)組織細(xì)胞體積分?jǐn)?shù)隨年齡的增長(zhǎng)而保持恒定。隨著高場(chǎng)磁共振掃描儀和更先進(jìn)的鈉磁共振采集技術(shù)的出現(xiàn),使得分辨率和信噪比更高,鈉磁共振成像(23Na MRI)以其非侵入性的特性提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)[16]。

4.323Na肌肉骨骼系統(tǒng)的Na MRI 也有一些23Na MRI研究專注于肌肉組織。與其他器官(如腦,皮膚和軟骨組織)相比,高空間分辨率對(duì)骨骼肌23Na MRI的要求不那么重要。超高場(chǎng)系統(tǒng)似乎是建立23Na MRI作為研究軟骨退變的臨床工具的先決條件。

4.423Na MRI在其他身體部位23Na MRI在人腦和肌肉骨骼系統(tǒng)之外應(yīng)用較少,這很可能是由于缺乏可用的專用射頻線圈。但是,許多令人感興趣的應(yīng)用研究都受益于在超高場(chǎng)強(qiáng)下可獲得的更高的SNR。例如,已經(jīng)在乳腺癌患者中進(jìn)行了23Na MRI研究并用于乳腺癌的治療監(jiān)測(cè),探究肺部腫瘤,研究腎功能,并分析Na+在皮膚組織中的儲(chǔ)存,這似乎在鹽敏感性高血壓中起重要作用。然而,較小的皮膚厚度對(duì)23Na MRI具有挑戰(zhàn)性。研究顯示,超高場(chǎng)23Na MRI與專用射頻線圈相結(jié)合可以可靠地定量皮膚Na+含量。在超高磁場(chǎng)強(qiáng)度下,心肌鈉MRI也可能發(fā)展為研究組織活力的臨床研究工具。但是,即使在7T的磁場(chǎng)強(qiáng)度下,由于呼吸和心臟運(yùn)動(dòng),心肌鈉MRI仍然存在挑戰(zhàn)[17]。

4.517O磁共振成像17O的低自然豐度可以使MRI研究用富含17O2作為示蹤劑。17O MRI可以無(wú)創(chuàng)地確定腦代謝的耗氧率(cerebral metabolic rate of oxygen consumption CMRO2),其可以被視為細(xì)胞活力的指標(biāo)。CMRO2耗氧率降低(Warburg效應(yīng)),在癌癥、帕金森氏癥和阿爾茨海默氏病有報(bào)道[18],這可能會(huì)發(fā)展成有價(jià)值的診斷標(biāo)記。

超高場(chǎng)MRI可以實(shí)現(xiàn)23Na MRI的臨床研究應(yīng)用,并使更低的在體敏感性的17O,35Cl和39K的核素成像成為可能,由于超高場(chǎng)系統(tǒng)的可用性不斷提高,技術(shù)進(jìn)步以及大量的臨床研究應(yīng)用,X核MRI在不久的將來(lái)有可能從臨床研究工具發(fā)展成為診斷工具。

5 MR波譜和波譜成像

31P核磁共振波譜學(xué)和1H 磁共振成像都是在1970年代開(kāi)發(fā)的,可直接得到在體臨床生化和能量代謝信息。高磁場(chǎng),特別是超高場(chǎng)磁共振磁體的出現(xiàn)為開(kāi)發(fā)和優(yōu)化新技術(shù)提供了動(dòng)力,以實(shí)現(xiàn)快速,特別是人腦,肝臟和骨骼肌的局部磁共振波譜和磁共振波譜成像,下面討論了腦中快速1H 磁共振波譜成像,肝和心臟中的1H,13C或31P 磁共振波譜以及骨骼肌中動(dòng)態(tài)31P 磁共振波譜的進(jìn)展[19]。

5.1 腦代謝 借助質(zhì)子具有較高的靈敏度,并且與超高場(chǎng)磁體和多通道相控陣線圈結(jié)合使用,給1H波譜成像靈敏度帶來(lái)最新進(jìn)展。盡管仍然受到低靜磁場(chǎng)和射頻場(chǎng)均勻性,低分辨率,長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間以及SAR限制的制約,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了超高分辨率磁共振波譜成像序列來(lái)克服這些限制。

5.2 肝臟代謝 當(dāng)應(yīng)用于肝臟時(shí),磁共振波譜可作為研究健康受試者和各種疾病患者的新陳代謝的重要工具。即使在較低的場(chǎng)強(qiáng)下,1H磁共振波譜也可以估算健康肝臟,非酒精性脂肪肝(NAFL)和丙型肝炎中的脂質(zhì)含量,肝細(xì)胞脂質(zhì)濃度與肝糖原儲(chǔ)存,內(nèi)源性葡萄糖生成以及胰島素抵抗相關(guān)等。13C磁共振波譜可以測(cè)量葡萄糖的產(chǎn)生和糖原儲(chǔ)存,可以研究肝糖原分解和糖異生,并使用標(biāo)記的前體對(duì)肝線粒體通量進(jìn)行量化。使用31P磁共振波譜,發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者肝臟中的ATP和無(wú)機(jī)磷酸鹽含量降低,31P飽和轉(zhuǎn)移法顯示磷酸化通量降低[20]。

5.3 骨骼肌新陳代謝 超高場(chǎng)31P磁共振波譜對(duì)于研究肌肉代謝特別有用,因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)的增加不會(huì)像在7T質(zhì)子磁共振成像對(duì)SAR或強(qiáng)制性脂肪/水抑制產(chǎn)生的典型挑戰(zhàn)那樣,產(chǎn)生任何明顯的不良影響。7T時(shí)的31P共振頻率僅為約120MHz。更有利的是,由于化學(xué)位移各向異性貢獻(xiàn)的增加,在大約3T以上場(chǎng)強(qiáng)下,31P T1弛豫時(shí)間減少,可以在更短的TRs上實(shí)現(xiàn)更高的掃描效率。因此,31P磁共振波譜是7T及更高場(chǎng)強(qiáng)下超高場(chǎng)磁共振波譜的理想選擇,因?yàn)闇p少的弛豫時(shí)間有助于增加靈敏度,而不會(huì)產(chǎn)生上述不利影響,從而提高特異性和足夠的靈敏度。

5.4 心臟代謝1H和非質(zhì)子磁共振波譜方法非常適合研究心臟代謝,并且在廣泛的臨床應(yīng)用中具有巨大的潛力。肌酸和甘油三酸酯含量可通過(guò)1H磁共振波譜獲得,可以使用31P磁共振波譜測(cè)量高能代謝物,13C磁共振波譜可用于靶向標(biāo)記的或超極化的丙酮酸和碳酸氫鹽[21]。

6 CEST成像

化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移(chemical exchange saturation transfer,CEST)允許通過(guò)將飽和質(zhì)子磁化轉(zhuǎn)移到豐富的水環(huán)境中,間接檢測(cè)含有可交換質(zhì)子的稀釋分子,典型的CEST序列由一個(gè)選定的射頻預(yù)飽和塊和隨后通過(guò)磁共振成像快速讀取經(jīng)調(diào)制的大量水信號(hào)組成。

CEST是一種很有前途的分子成像工具,為研究者和臨床醫(yī)生提供了新的機(jī)會(huì)。它允許對(duì)已知經(jīng)典成像方法無(wú)法捕獲的化合物信號(hào)進(jìn)行成像,即使是在毫摩爾尺度下。CEST方法主要用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病代謝標(biāo)志物的成像,但也適用于腫瘤學(xué)和肌肉骨骼系統(tǒng)病理生理學(xué)的演示[22]。從水質(zhì)子共振中分離出的更大的頻率特別有利于接近水的CEST共振,如胺、鳥(niǎo)苷或羥基,這些通常在3T時(shí)在足夠的信噪比下無(wú)法分辨。在超高場(chǎng)上獲得的見(jiàn)解可用于進(jìn)一步理解3T下可觀察到的CEST效果,這些效果已經(jīng)顯示出潛在的臨床意義。

7 功能磁共振成像

使用血氧合水平依賴性測(cè)量大腦激活的功能磁共振成像(fMRI)可能是開(kāi)發(fā)7T及以上超高場(chǎng)系統(tǒng)的最初驅(qū)動(dòng)力,動(dòng)機(jī)是期望在靜態(tài)磁場(chǎng)強(qiáng)度的作用下,BOLD的靈敏度會(huì)有超線性的增加,并且改進(jìn)了內(nèi)在的空間定 位[23]。

功能磁共振成像在超高磁場(chǎng)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,超高場(chǎng)功能磁共振成像顯得特別適合的特定應(yīng)用,這些包括在新皮層和皮層下灰質(zhì)中獲得高空間分辨率,并擴(kuò)展到皮層和皮層列。

7.1 高分辨率功能磁共振成像 在超高場(chǎng)強(qiáng)下進(jìn)行功能磁共振成像的直接吸引力是提高固有空間分辨率的潛力。大多數(shù)研究都集中在對(duì)初級(jí)皮層成像上,其中一些基礎(chǔ)的精細(xì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲知或假設(shè)。超高場(chǎng)功能磁共振成像潛在功能的最有說(shuō)服力的早期展示之一是在初級(jí)聽(tīng)覺(jué)皮層中發(fā)現(xiàn)了頻率響應(yīng)分布,大約十年后,在人類下丘腦中發(fā)現(xiàn)了類似的頻率響應(yīng)分布。

7.2 圖層和列 人的新皮層大約3毫米厚,最多包含6個(gè)組織學(xué)層,而皮質(zhì)柱的直徑各不相同,但通常小于1毫米。因此,要對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像,必須將空間分辨率提高到大于1mm,并且在許多情況下,必然的結(jié)果是不再可以實(shí)現(xiàn)全腦覆蓋。使用多回波射頻擾動(dòng)梯度回波進(jìn)行的詳細(xì)研究表明,初級(jí)視覺(jué)皮層的激活曲線如何隨TE變化,因?yàn)樵赥E較短時(shí),血管內(nèi)信號(hào)(T2較短)趨于占主導(dǎo)地位,而在TE較長(zhǎng)時(shí),實(shí)質(zhì)信號(hào)更重要[24]。

8 結(jié) 論

磁共振[25]已將自己確立為現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中最主要的診斷方法之一,通過(guò)提供有關(guān)人腦結(jié)構(gòu)和功能的重要信息,它在最新的神經(jīng)認(rèn)知研究中也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。該技術(shù)的主要弱點(diǎn)仍然是靈敏度有限,導(dǎo)致在空間和時(shí)間分辨率之間持續(xù)權(quán)衡取舍,從而使其無(wú)法充分發(fā)揮潛力來(lái)提供重要的生物和代謝信息。

分析核磁共振和臨床前磁共振成像研究已經(jīng)引導(dǎo)了解決這些缺陷和提高M(jìn)R靈敏度的更高磁場(chǎng)的進(jìn)步,這些應(yīng)用只需要較小的磁體孔徑,人體尺寸大小的系統(tǒng)和這些小口徑系統(tǒng)之間的明顯區(qū)別是被研究物體的大小。在超高場(chǎng),人體大小的物體中,被研究物體離開(kāi)了準(zhǔn)靜態(tài)體系并進(jìn)入電磁體系,因此必須考慮波的傳播。理論研究和實(shí)驗(yàn)研究都顯示了額外的空間非均勻的超線性信噪比增加,深層結(jié)構(gòu)不成比例地受益。最近一項(xiàng)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)研究表明,在磁場(chǎng)范圍從3T到9.4T,人腦的SNR增長(zhǎng)與B1.650成正比[26]。

超高場(chǎng)下SNR和CNR的增加是一項(xiàng)普遍利益,不僅可以改善現(xiàn)有應(yīng)用,包括高分辨率結(jié)構(gòu)成像和磁化加權(quán)成像,也可以促進(jìn)磁共振的全新應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是在使用1H的波譜學(xué)和CEST成像以及使用X核的成像和波譜學(xué)方面。隨著超高場(chǎng)的出現(xiàn),這些新應(yīng)用甚至可以實(shí)現(xiàn)從研究到臨床診斷的飛躍[27]。

超過(guò)11.7T的步伐意味著人體尺寸的磁體有了重大的技術(shù)飛躍。幾乎所有用于11.7T以下的超導(dǎo)磁體的超導(dǎo)體都是鈮鈦,但是更高的磁場(chǎng)強(qiáng)度要求至少部分使用超導(dǎo)體具有較高的臨界場(chǎng),很可能是鈮錫(Nb3Sn)。由于鈮錫的制造困難,其價(jià)格大約比鈮鈦的價(jià)格高一個(gè)數(shù)量級(jí)。盡管存在這些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn),但磁場(chǎng)強(qiáng)度的上限很可能最終將取決于強(qiáng)磁場(chǎng)的生理效應(yīng)。盡管目前尚無(wú)已知靜磁場(chǎng)對(duì)健康的長(zhǎng)期影響,但短暫的感官副作用(如惡心,頭暈,金屬味和閃光)在某些時(shí)候可能變得如此嚴(yán)重,以至于受試者不愿接受暴露在強(qiáng)磁場(chǎng)下。然而,在7T和9.4T的經(jīng)驗(yàn)表明,這些副作用尚未成為主要關(guān)注的問(wèn)題[28]。

應(yīng)當(dāng)指出,目前,沒(méi)有超過(guò)7T的項(xiàng)目旨在將新的磁場(chǎng)強(qiáng)度引入常規(guī)臨床應(yīng)用。而是以獲得對(duì)患者群體中健康的腦功能或疾病病理生理學(xué)的新見(jiàn)解為目標(biāo)。從檢查患者的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,要使如此高的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),可能要走很長(zhǎng)的路,盡管如此,磁共振技術(shù)的多功能性和強(qiáng)大功能將繼續(xù)推動(dòng)人們對(duì)更高磁場(chǎng)的追求,以幫助闡明有關(guān)健康生理,病理過(guò)程,腦功能和衰老的重要未解決問(wèn)題。

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