李坤成
目前,由于醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,尤其CT裝機數(shù)量顯著增加,已經(jīng)普及到縣級以下醫(yī)院,普通X線的應(yīng)用范圍逐漸縮小,超聲成為臨床主要篩選檢查手段,需求大量增加,伴隨其小型化進程,有可能成為臨床醫(yī)師的工具,PET和SPECT的臨床需求有所增加,但設(shè)備僅裝備到三級醫(yī)院。而MRI具有軟組織對比分辨力最高,無創(chuàng)傷、無射線輻射危害,可直接行任意方位層面成像,成像參數(shù)多、信息量大,一次檢查可獲得解剖、生理、病理、器官運動、組織灌注及活性、代謝、心理和認識等信息,實現(xiàn)“一站式”檢查。所以,MRI具有極強的研究能力,伴隨其技術(shù)進展,MRI的臨床應(yīng)用范圍不斷擴大,全球裝機量逐年增加。
我國首臺MRI設(shè)備于1985年安裝于廣州解放軍第一軍醫(yī)大學(xué)南方醫(yī)院,我國第一臺永磁型MRI掃描儀由深圳安科公司1989年生產(chǎn),20多年來雖然先后曾經(jīng)有個別國內(nèi)公司組織生產(chǎn)場強1.5 T的超導(dǎo)型設(shè)備,但是時間不長,生產(chǎn)數(shù)量有限,沒有形成批量生產(chǎn)規(guī)模。迄今為止,國內(nèi)廠商仍然以生產(chǎn)永磁型低場強(多數(shù)場強為0.3 T左右,低于0.5 T)磁共振機為主。
回顧MRI設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展歷程,可見MRI設(shè)備和技術(shù)發(fā)展有以下趨勢:
(1)MRI的主磁場強度不斷提高,20世紀80年代從最初0.16 T(甚至0.04 T),逐步升高至0.35 T,再經(jīng)0.5 T升至1.0 T,然后在相當(dāng)長的時期內(nèi)(上世紀90年代)穩(wěn)定在1.5 T(個別公司曾經(jīng)生產(chǎn)過2.0 T的設(shè)備),而21世紀初3.0 T磁共振問世,經(jīng)過10年發(fā)展,技術(shù)逐漸成熟,我國2002年裝備首臺3.0 T設(shè)備,至2010年末全國裝機量已經(jīng)達到近200臺。
(2)伴隨主磁場強度的不斷提高,其接受線圈也歷經(jīng)體線圈、表面線圈、正交線圈、相控陣線圈、多通道(甚至全身一體化)線圈的發(fā)展歷程。
(3)雖然MRI具有多優(yōu)點,但是其掃描速度較慢,為其主要不足之處。近年來MRI的掃描速度逐年加快,主要通過梯度場場強不斷提高,切換率逐漸加快和并行采集技術(shù)來實現(xiàn)秒級、屏氣掃描或者獲得實時動態(tài)圖像。掃描速度慢是制約MRI臨床應(yīng)用的瓶頸問題,科學(xué)家仍然進行不懈的努力以縮短總檢查時間。期間還出現(xiàn)過雙梯度發(fā)射場技術(shù)。
(4)目前MRI技術(shù)進步主要體現(xiàn)在磁體方面,包括推出短磁體、大孔徑磁體,以提高被檢查者舒適度,降低“幽閉恐懼”發(fā)生率,大孔徑磁體還有助于實現(xiàn)MRI/PET一體機。此外,由于冷頭技術(shù)的進步,高場強磁體已經(jīng)實現(xiàn)“零液氦”添加,可以每3~5年添加一次液氦,使運行成本大為降低。
(5)近年來MRI設(shè)備的技術(shù)進步主要體現(xiàn)在射頻多通道發(fā)射方面,以使激發(fā)野更為均勻,降低圖像變形和偽影。
(6)在現(xiàn)有技術(shù)不變的情況下,進一步優(yōu)化脈沖序列和掃描參數(shù),編制新的圖像后處理軟件和簡化操作流程,使工作效率得到進一步提高。
未來幾年MRI的技術(shù)進步可能仍然沿著上述主線繼續(xù)展開。其次,MRI與其他種類影像學(xué)手段相結(jié)合的一體化設(shè)備是MR發(fā)展的另外一個發(fā)展方向。例如:MRI與聚焦超聲的一體化設(shè)備,應(yīng)用磁共振進行診斷并確定實體瘤的部位,然后引導(dǎo)聚焦超聲進行體外消融治療,該設(shè)備將高強度聚焦超聲與磁共振實時測溫技術(shù)相結(jié)合,單次治療即可快速、安全、徹底消融腫瘤。MRI/PET設(shè)備將顯示成像參數(shù)多、信息量最大的MRI和反映代謝、功能最為敏感的PET結(jié)合,必將成為最強大醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查方法,在科學(xué)研究和臨床應(yīng)用方面得到巨大突破。這種集兩種技術(shù)于一體的設(shè)備必將不斷問世和完善。
此外,磁共振引導(dǎo)下的活檢逐漸在臨床應(yīng)用,主要用于前列腺、乳腺等器官,在乳腺癌和前列腺癌的診斷方面發(fā)揮重要作用。在外科手術(shù)室安裝MRI設(shè)備,可以用MRI對外科手術(shù)進行實時監(jiān)控和探測,在術(shù)中和術(shù)后即刻進行療效評價,以指導(dǎo)外科醫(yī)生完全、準確地切除病灶。目前該方法已經(jīng)進入臨床實用階段,國內(nèi)已有4家大型醫(yī)院安裝1.5 T或者3.0 T的術(shù)中MRI設(shè)備。
眾所周知,分子成像(molecular imaging,MI)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的研究熱點和未來主要發(fā)展方向之一,而分子成像的發(fā)展一直與特殊對比劑密不可分,借助研發(fā)的特殊對比劑,MRI可進行分子影像檢查,例如:近年來出現(xiàn)的淋巴結(jié)成像,將超微超順磁性鐵顆粒與攜帶特殊基因的物質(zhì)結(jié)合,可以應(yīng)用MRI顯示其轉(zhuǎn)染率,并檢驗提高轉(zhuǎn)染率方法的有效性。將超微超順磁性鐵顆粒與干細胞結(jié)合,可監(jiān)測干細胞的遷徙和增殖。
(1)關(guān)鍵技術(shù)依賴進口,無核心知識產(chǎn)權(quán)(發(fā)明專利和軟件著作權(quán));
(2)廠家規(guī)模有限,實力不足,利潤較低,研發(fā)投入很低;
(3)沒有提早進行1.5 T超導(dǎo)MRI設(shè)備的研發(fā)并形成批量生產(chǎn)能力,錯失發(fā)展良機。
(1)由國家有關(guān)部門組織針對關(guān)鍵部件和技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)研究;
(2)充分發(fā)揮企業(yè)的積極性,以企業(yè)為主體,組織產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)作體,在聯(lián)合開發(fā)研制MRI新產(chǎn)品方面,開創(chuàng)新的機制;
(3)組織研發(fā)人員積極申報發(fā)明專利,爭取獲取自主知識產(chǎn)權(quán);
(4)立即積極組織場強1.5 T(最好同時組織3.0 T)超導(dǎo)MRI設(shè)備的研發(fā);
(5)同時開發(fā)符合我國國情的中低端設(shè)備,盡快在縣級醫(yī)院普及應(yīng)用MRI,以替代射線類有輻射危害的技術(shù)。