第一篇：磁共振調研報告

關于磁共振成像設備的調研報告

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)設備是通過被成像物體在靜磁場、梯度場和射頻場共同作用下產生的電磁脈沖的共振發射和共振接收采集數據、通過圖像重建實現對被成像物體可視化的高新技術產品，是20世紀多學科發展和交叉的結晶。從20世紀80年代初第一臺磁共振掃描儀問世至今，全世界都有MRI設備應用于醫學影像診斷、醫學基礎研究，甚至應用于醫學治療(MRI介入治療)等，MRI設備已成為世界上使用最為成功的醫療裝備之一。近年來，受益于高科技特別是計算機技術的飛速發展，隨著各種硬件和高級臨床應用軟件層出不窮的創新，磁共振掃描的技術和臨床應用都呈現加速發展的態勢，各國在該領域的研發投入也快速增長，近年已形成年產值達千億美元的市場。目前，該領域的研究和產業化仍在高速發展，應用領域不斷拓展。當前，多源發射技術代表了最新最尖端的射頻發射技術，是高場磁共振的發展方向，其本質如同CT經歷了單排到雙排、多排一般，磁共振的發射源也完成了單源到多源的進程。MRI設備的構造

MRI設備包括磁體、射頻系統、梯度系統、以及控制系統和冷卻系統等，這些部分負責MR信號產生、探測與編碼。模數轉換部分、計算機部分等負責數據處理、圖像重建、顯示與存儲。主磁體用以提供強大的靜磁場，保持高度均勻的磁場強度。磁體部分的重要指標是場強、時間穩定性和磁場均勻度。目前臨床上所用的場強為1．5T。磁體的類型分為永磁、常導和超導三類：永磁材料經外部激勵電源一次充磁后，去掉激勵電源仍長期保持磁性，場強易保持穩定，但磁體較重，場強較低，目前限制在0．5T以下；常導磁場強度也較低，耗電比較大，一般要通電數小時后，磁場才能達到穩定狀態；超導是目前用的比較多的，高場強(>0．5T)都用超導磁體，靜場均勻度和穩定性好，但為了維持超導狀態，必須要將超導線圈浸人液氮，使用過程也要定時補充液氦，運行費用較高，但由于磁體冷卻系統的改進以及液氦價格的下跌，運行費用也在下降。射頻系統負責發射、放大、接受。射頻小信號單元，射頻放大器，發射線圈，接收線圈(又叫表面線圈，是MRI檢查時置于受檢部位或器官表面的較小的射頻線圈)與信號接收后處理單元組成了射頻系統。射頻系統是為了激發人體內氫原子核產生MR信號并接受。MRI的射頻線圈已發展到第四代。第一代是線性極化表面線圈；第二代是圓形極化表面線圈；第三代是圓形極化相控陣線圈，提高了靈敏度，顯著增加了圖像的信噪比；1997年再進一步推出第四代相控陣線圈，稱為一體化全景相控陣線圈。梯度系統是對因為射頻而產生的共振信號做空間編碼(定位)。它用于產生在主磁場中瞬時的有方向的磁場，該磁場沿一定方向其強度會呈線性梯度變化，其磁場強度為主磁場的幾百分之一，對人體放射的MR信號提供了選層和空間定位的三維編碼。梯度場由x、y、z三個梯度磁場線圈組成，并有驅動器以便在掃描過程中快速改變磁場的方向與強度，迅速完成三維編碼。梯度系統最重要指標是梯度強度和梯度切換率。前者代表磁場隨空間的變化，后者反映磁場隨時間的變化率，梯度線圈對快速和超快速成像至關重要。磁共振成像技術及設備的現狀

磁共振成像技術經歷了漫長的發展過程。1946年美國科學家Felix Blocch等發現物質磁共振現象，1972年美國科學家Raymond Damadian申請磁共振掃描用于人體思路的專利，1974年英國科學家研制成功組織內磁共振光譜儀．1986年第一臺磁共振掃描儀研制成功，1987年實現心臟循環磁共振實時成像，1993年用于研究與測量人類大腦的磁共振功能成像儀(functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI)[2]問世，1999年移動式MRI掃描儀投入商業生產。此后，磁共振成像技術蓬勃發展，已成為臨床不可或缺的影像設備，目前幾乎被用于人體各部位的檢查，是醫院的核心裝備之一。2．1 國外的現狀

美國、德國、荷蘭、日本等把MRI設備的研發和軍工產品的研發結合起來，作為軍工力量和具有高回報率的民用市場產品的結合點組成了龐大的研發群體。經過世界范圍內的重組后，現在MRI技術主要掌握在GE，Siemens和Philips等公司，并把MRI設備的研發和市場占有率作為競爭的一個重要技術指標，不僅生產超導MRI設備，而且還生產永磁MRI設備。由于中國是永磁體材料釹鐵硼的主要生產國。加上勞動力相對便宜，這些大公司通過把生產線移到中國或者收購國內生產永磁MRI產品的公司進入中國的MRI制造業市場。跨國公司把永磁產品的基地移到中國已成趨勢，但是研發的重點仍然在這些公司的源頭國家，使得原本處于優勢地位的GE，Siemens和Philips等公司的優勢更加明顯。現在東芝、日立和島津等日本公司尚處于二流水平。

2001年以來，美國等西方國家把發展高場作為努力方向，美國FDA批準在臨床使用3T和4T MRI設備．形成了采購和使用3T MRI設備的高潮。GE，Siemens和Philips公司相繼推出了正式的3T產品，Philips的3T MRI設備后來居上并處于相對領先地位。作為研究設備，美國一些大學的研究所(中心)先后推出了7T和8T的超高場MRI設備，并開始投入研究工作，成為這個行業發展中的亮點。但這些設備太復雜，高場應該體現的優勢還沒有充分顯現出來，進一步追求更高場的努力受到某種程度的抑止。

同時，小型、開放式的技術得到很大發展，各種專用或特殊用途的MRI設備正在不斷投入市場，部件的性能在提高，帶動整機指標不斷提高。這些專用設備在市場的應用大大減低了系統及其應用的成本，進一步推動了MRI技術的普及。2．2 國內的現狀

國內最早開始研發MRI設備的是安科公司，實際采用的主要是Analogic公司的全套技術，通過開發永磁體，形成第一代產品和一定的生長能力，但二次開發和持續開發都不成功。

中國現在已有數個具一定實力的永磁生產公司，但其原始開發能力較差，進一步升級換代遇到了困難。目前國內聲稱可提供磁共振成像設備的廠家已超過10家，國內廠家提供的磁共振成像設備占國內現有設備總數的25％～35％，但銷售額只占10％以下，產品主要集中在低端。

在磁共振成像設備研發的原材料方面，國內有豐富的磁性材料資源，成為國際永磁型磁體的材料基地，近年這些材料性能質量提高很快，價格下降幅度也很大，推動了永磁型MRI設備在中國的發展。超導材料方面，國內稀土資源極其豐富。已能生產合乎要求的超導棒材，并為國外超導線材生產廠家供貨。但國內目前尚難供應質量合格的超導線材，磁體設計技術、電磁場設計技術、低溫超導工藝等與發達國家有一定差距。

國外主流廠家磁共振成像設備的核心部件譜儀都依靠自己生產．安科公司等國內企業也在開發具有自主知識產權的譜儀，但產品性能競爭力還比較低。從降低系統成本考慮，國內一些廠家在進行射頻功放和梯度放大器的開發．但尚不能與專用設備商競爭。

國內缺乏從物理原理、關鍵技術研究到磁共振成像技術、工程、工藝的一條龍研究梯隊，缺乏比較全面的綜合科學和技術骨干，優秀人才少，高級人才培養十分薄弱．從事磁共振成像研究的機構太少，與國外的差距還比較大。

在中國，MRI設備基本上已在地區一級醫院普及。今后若干年MRI設備將很快在發達地區的縣、大城市的社區普及，在其他地區也會很快普及到縣級醫院，其目前的需求量大約在200～300臺／年。中國每年從國外購買的高檔醫療設備中，MRI設備占有重要份額，已成為世界上MRI設備增長速度最快的市場。

從應用上看，除了少數超高場設備外，國內能夠緊跟上世界MRI設備潮流，在臨床使用上并不落后，但是研究型設備太少。從學科上看，國內基本沒有具有原始創新性的MRI產品，部件級的研發也沒有系統地開展。從臨床上看．MRI設備的功能尚沒有很好地開發，需要組織工程技術人員、醫生一起開發設備功能，使設備處于更好的工作狀態。目前，MRI設備的質量保證工作實際上由外國公司承擔．這是跨國公司通過供應包括零部件配置費在內的服務，也是他們從中國市場獲得超額利潤的另一個渠道。中國應重視設備質量控制和治療保證工作[3]。磁共振成像設備的發展

磁共振硬件技術的發展主要體現在高性能磁體、雙梯度系統、多通道相控陣線圈以及并行采集技術等，提高了圖像信噪比，縮短了掃描時間。3．1 磁體的發展

磁體的發展體現為超高場、短磁體、開放性以及低損耗等方面。臨床應用上磁共振系統的靜磁場強度在0．2T到3T之間，低場開放永磁和高場管狀超導的磁體并存，已經有0．7T的開放磁共振，更高磁場強度的磁體也在不斷的開發，已經有4T甚至7T的磁共振用于科研，主要用于腦功能的研究。近年來更高磁體的磁共振設備也在不斷的研究之中。追求理想的信噪比和快速的掃描速度一直是人們多年來不懈的追求目標，眾所周知，磁場強度越高，信噪比越高，掃描時間越短。由于高場磁共振在信噪比、分辨率、掃描時間上占有優勢，1．5T磁共振對組織和病變的顯示、對微細結構和微小病變的顯示檢出率優于中低場磁共振，同時縮短了患者的檢查時間，另外還可以開展波譜、功能成像的研究，已經成為當前市場的主流。然而人們并未滿足于1．5T所帶來成熟豐富的臨床應用經驗，開始對3T磁共振有很大的興趣。全身超高場磁共振在臨床應用和科學研究中具有一系列的優點，如信噪比更高，功能與分子成像的結果更可靠，更有利于心臟和冠狀動脈成像等。現在的第三代3T磁共振已經解決了超高場磁共振面臨的許多挑戰和局限，例如雙梯度線圈的采用使梯度系統的性能大大提高，新的磁體技術實現全身檢查所必需的大而有效的掃描視野，真空降噪技術等的應用有效解決了噪聲問題，磁體的自屏蔽技術使3T磁體對場地的要求只相當于九十年代初期的1．5T磁體，脈沖序列的優化有效地控制了射頻能量的吸收(SAR)，同時多通道相控陣線圈以及并行采集技術的成熟應用克服了3T大量數據的接收、傳輸、及處理的瓶頸問題，目前3T超高場磁共振已經成為成熟的臨床和科研的高級雙重平臺，是未來磁共振市場最快的增長點。在超高場磁共振不斷發展成熟之際，低場的開放永磁型磁體也在迅速發展，它有許多高場所無法取代的優點，如不需要消耗液氦，運轉費用低廉；噪聲小，化學位移偽影小，射頻能量的吸收也少；克服了幽閉恐懼癥，便于兒童和重癥患者的監護以及介入的開展。為了在開放的同時追求更高的信噪比、更快的成像速度，一方面提高永磁體場強和梯度、射頻等的硬件指標，另一方面，高場的許多脈沖序列被移植到低場中，許多高場的功能也可以在開放型低場磁共振中得以實現。隨著硬件軟件配置全面升級，現在的低場永磁磁共振與傳統的低場磁共振相比，圖像質量有了較大提升，其性能和臨床診斷移植了除波譜和腦功能成像外的所有高場磁共振的功能。開放磁共振自上世紀九十年代推出后，取得了良好的市場效果，特別在我國偏遠地區及中小醫院依然具有廣闊的市場。

由于人們對介入磁共振成像和運動醫學中動態研究興趣的增加，為各種成像目的專門設計的磁共振成像系統不斷的出現，如車載可移動的磁共振系統便于體檢，還有乳腺專用機、心臟專用機、四肢關節專用機以及介入治療專用機等，用于手術導航的磁共振已經面世。隨著人性化設計理念的深入人心，開放系統還將繼續強勁發展，現在甚至已經出現1．0T超導全開放磁體系統。

一種被稱為Inside-out的磁共振技術被研發出來，與傳統磁共振把被成像人體置于磁體內部不同，該技術將在磁體外實現成像，實際上是一種微探針成像技術，把微型磁體加上微型RF線圈，然后將其置于血管內實現成像。由于是近距離成像，因此靈敏度大大提高，空間分辨率可達0，1mm，能獲得高分辨的血管壁MR圖像，還可以用于對前列腺癌的檢測和病程分期，或檢測直腸癌、肺癌以及外周血管病變。超導磁體的性能不僅體現在磁場強度的提高上，而且還包括磁場屏蔽、勻場技術、液氦消耗成本的降低、制冷劑檢測等方面，總體來說，磁體性能的提高以盡量少的液氦消耗、盡可能低的雜散磁場、容易安裝維護為標志。磁體的制造者不斷改進設計，隨著基礎勻場和動態線性、動態高階勻場技術的 斷發展和成熟，在保證磁場均勻度的同時，超導的管狀磁體可以做得更短、更開放、更人性化。在磁屏蔽上，有源屏蔽已經普遍使用，使雜散磁場更小，高場磁共振對場地的要求降低，現在的3T只需要過去1．5 T所要求的面積。液氦消耗隨著磁體制造工藝的改進已經降到很低，如有的超導磁體采用r使磁體高穩定運行的“4K冷頭”，再輔以高效的保溫設計，正常情況下可以做到三年加一次液氦。另外，人們已經發現了臨界溫度在100K的超導材料，如果將這些高溫超導材料用于超導磁體的制造，那么M R磁體將告別液氦冷卻時代，改用液氮即可，費用也就隨之大大降低。另外各廠家在磁體的安全性能方面采取了許多措施，如使用實時磁體動態監測技術，對磁體的運行過程的各種數據如溫度、壓力、液氦面等進行采集，便于及時了解磁體的狀況，一旦出現異常會及時報警，使發生失超的可能性降至最低，大大提高了超導磁體運行的可靠性和安全性。3．2 梯度系統的發展

梯度系統向高性能的雙梯度方向發展。梯度強度、梯度切換率和爬升時間是梯度系統重要的性能指標，它決定了最小層厚、最短的回波時間以及重復時間等，不僅影響成像時間，而且決定圖像的空間分辨率。梯度系統的發展主要朝著高線性與快速響應的方向發展，以適應快速掃描序列中梯度脈沖快速上升和翻轉的需要，目前已達到30～40m T／m，有的甚至達60m T／m；梯度切換率達到200m T／m／s或更高。為了追求盡可能快的掃描速度，各公司都不斷提高梯度場的強度和梯度切換率。由于梯度場的快速開關會對人體造成刺激，包括快速切換產生洛倫茨力帶來的強大噪聲，以及人體感應電流對神經末梢的電刺激等，因此它的發展有個極限，必須在受檢者的生理忍受的安全極限之內，線圈越短，臨床檢查的安全范圍越大，也就是說對于較短的梯度線圈，可以實現較高的梯度性能。于是出現了雙梯度系統。所謂雙梯度，就是在主梯度線圈內增設一個較短的梯度線圈，可以根據需要分別工作，對于頭部和心臟等對掃描速度要求較高的檢查，用短磁體實現高性能；對于體部掃描等掃描范圍較大的部位，特別是肥胖病人，則用大的梯度線圈，這樣可以實現各自的功能。雙梯度技術的采用，在實現最佳成像性能的同時大大提高了病人的流通量，革新的技術優化了每一次掃描的時間，信噪比，分辨率和圖像質量。使用者能在兩種梯度模式間自由切換(精細掃描和全身掃描)，進而提高空間分辨率、信噪比和掃描覆蓋范圍。不僅可以進一步提高梯度系統的性能，而且有效地減少了梯度場對人體的刺激，特別適合于頭部及心臟的功能性檢查。雙梯度系統的出現使磁共振系統的性能出現突破性進展，進入了雙梯度時代。

渦流是梯度系統設計中令人頭痛的問題，它嚴重影響磁場的均勻度，導致圖像的偽影；而且渦流導致磁體發熱，增加了液氦的消耗。人們采取各種方法降低渦流，如采用特殊磁體結構，或用高阻材料來制造磁體，從而減少渦流。噪聲問題近年也已引起各廠家重視，梯度線圈工作時在主磁場作用下產生洛倫茲力，會使線圈在梯度場切換期間劇烈振蕩，發出很大噪聲。現代臨床成像要求常規地運用超快速的成像序列如DW-EPI、FR FSE等，這些都依賴于很高的梯度場強度和梯度切換率。高性能梯度帶來更大噪聲，有的達到一百多分貝，高技術序列正是影響病人安全的噪聲的根源，這不僅會造成病人的不適和恐懼，而且對聽力造成損害。靜音技術正是平衡考慮到這些高端應用和病人的安全性與舒適性，其核心主要包括以下幾個方面。一是真空腔，噪聲通過空氣的振動而傳播的，真空是隔絕聲音傳導的最有效措施，把梯度線圈置于封閉的真空腔內，以阻斷噪聲的傳播途徑，因此大大減少了傳遞到病人的噪聲水平；還有的采用有源噪聲控制技術，即采集目標區域的噪聲進行分析，在此基礎上生成一個方向相反強度相等的聲音信號，使之與原噪聲相互抵消；有的通過改進脈沖序列達到降低噪聲的目的。另外，有的公司采用降阻尼材料的特殊設計應用使噪聲阻尼材料整合在發射接收的射頻系統中，進一步提高降低噪聲的效果。3．3 射頻系統的發展

射頻系統朝多通道相陣線圈、并行采集技術及數字信號處理的方向發展。磁共振射頻系統由射頻線圈、發射接收系統、射頻功放等組成，線圈是磁共振系統信號采集的設備，其靈敏度直接關系到圖像的好壞。它的發展已經從線極化到圓極化，從單通道到多通道相控陣甚至全景一體化線圈，從硬到軟，從體外到腔內。這幾年來，在磁共振設備中，射頻線圈得到飛速發展，比如肢體血管成像多通道線圈，帶有光刺激的腦功能成像線圈，心臟相控陣線圈，前列腺線圈，經鼻插入的食管線圈以及經導管插入的血管內線圈等。有的公司推出“靶線圈”技術，針對不同部位的生理特點而專門設計線圈，這是射頻線圈發展的方向。

相控陣線圈技術的研制最早用來使表面線圈在保持線圈固有信噪比的同時使獲得的圖像信號強度一致，在它的基礎上研制的并行采集技術是當前磁共振發展技術的一個熱點，是磁共振梯度編碼形式的有利補充。眾所周知，成像速度由梯度系統的性能決定，然而梯度系統硬件不可能無限制的提高，受到噪聲、周圍神經刺激閾值、以及制造成本、制造工藝的限制，當它的發展幾乎到達一個極限時，多線圈并行采集技術出現并在臨床檢查中的成功應用。并行采集技術利用與接收線圈敏感特性相關的空間信息，通過增加笛卡爾傅立葉成像K空間中采樣線的間距，減少相位編碼采樣步數，保持K空間大小不變，使掃描時間在保持成像空間分辨率的情況下得到減少。常見的有SENSE、SMASH，ASSET，iPAT等等，并行采集技術是在對成像空間分辨率及信噪比影響不大的前提下，縮短掃描時間，從而降低腹部掃描時屏氣的時間，提高時間分辨率，縮短回波間隔，減少圖像模糊及扭曲。在掃描時間不變的情況下，它可以提高成像的空間分辨率或增加掃描層數，這在對比增強磁共振血管成像的掃描中特別重要，可以在造影劑團注后首過時得到更高分辨率的圖像。在實際的臨床應用中它的應用十分廣泛，特別在腹部成像、心臟成像、腦功能成像、彌散加權成像等要求快速掃描的序列取得良好的效果。對于超高場(3T及以上)磁共振系統，多線圈并行采集技術的應用不僅僅使得成像時間縮短，更重要的是它使成像所需的射頻脈沖的數量減少，減少病人對射頻能量的吸收(特別在腹部掃描)，解決了超高場磁共振在SARS限制上所面臨的難題。隨著多通道線圈的進一步開發和完善，以及軟件算法方面的不斷改進提高，相信并行采集技術也將得到進一步的完善，其臨床應用將越來越廣泛。另外，射頻系統的發射接收已經實現了全數字化和多通道，在過去幾年里，由于梯度系統的性能大大提高，梯度線圈的切換極快，同時磁場強度不斷提高，超高場磁共振的逐步推廣，導致對信號數字化處理的速度要求更高。當前，多源發射技術代表了最新最尖端的射頻發射技術，是高場磁共振的發展方向，其本質如同CT經歷了單排到雙排、多排一般，磁共振的發射源也完成了單源到多源的進程[4]。先進的數字信號處理(DSP)方法允許采用一種新的方法處理時域的編碼數據，硬件上隨著模數轉換速度的提高，數字信號處理方法使得磁共振信號以更高的頻率采集，具有更好的保真性。磁共振系統不僅實現了全數字化發射和信號接收，而且多路射頻接收信號同時接收和傳輸，高密度“靶向性”線圈和特定的脈沖序列，加上高性能的高速成像鏈，避免了成像過程中的瓶頸效應，實現了最佳的信噪比、分辨率和采集速度。中國磁共振成像技術及設備發展的策略[5]

MRI設備的科技含量高、臨床應用廣、前景好、需求大，中國應積極開展MRI設備和技術的研究及開發，瞄準世界領先水平，以自主創新為主，逐步形成企業發揮主體作用、產學研相結合的自主創新模式。中國發展MRI設備須遵循如下策 略：

(1)政府居主導地位，發揮導向作用

MRI設備是高技術、高投入、高產出領域，政府應引導、促進企業的自主創新：① 在國家科學技術醫療器械領域的總體規劃和長期發展目標中，體現MRI發展方向和核心技術，為企業等發展產業技術發揮導向作用；② 制定產業政策，為企業自主創新技術適時給予支援和資助；③ 對國內市場采取適當的保護措施．為企業技術創新和產品競爭力的提高創造有利條件。(2)注重產學研結合，提升綜合優勢

從世界范圍看，發達國家研發MRI設備的主力在企業。由于國內企業目前處在發展階段，尚沒有企業具備這種能力，所以建立大學或研究所與企業聯合研發模式，是中國發展MRI產業的好辦法。國內的研發機構和企業成本相對較低，具有價格和服務方面的優勢，應加快我國MRI產業的發展，向用戶提供經濟、實用的MRI設備，積極參與MRI領域的國際競爭。(3)選擇重點技術攻關

根據MRI設備及其關鍵技術的研發及產品情況，充分利用中國的優勢，選擇重點技術攻關。在選擇重點技術攻關時，應遵循以下原則：

1)以搶占永磁高端主流產品世界先進水平為目標。國內已能生產一般的永磁系統，國家設立的研發項目必須超過現有產品的所有性能指標。投放資金重點培育有發展潛力的高水平群體。

2)在特殊用途的MRI設備研發方面有所突破。重點關注介入治療或手術導航的MRI設備、頸動脈血管成像專用設備等。目前發展和實現在非均勻場MRI成像理論方面已取得一定成果，一旦研發成功，將可達到世界領先水平。結論

磁共振技術盡管已經比較成熟，但是它日新月異的發展令人振奮，并且耳目一新，它已經成為最廣泛的診斷工具。目前磁共振技術快速發展所面臨的主要問題是受過專門訓練并對磁共振有一定研究的技術員和放射科醫生的缺乏，由于磁共振是一門多學科融合并且迅速發展的新興學科，新的臨床應用層出不窮，大量的序列開發、功能的實現需要醫生、技術員和工程人員的共同努力，才能將磁共振所固有的功能潛力完全發揮。隨著科學技術的發展，科學技術人員和臨床醫生的共同努力，磁共振的明天會更美好。其中多源磁共振自2009年上半年面世以來已經在國內市場占據顯著地位，這種目前最先進的基于個體差異的多源射頻管理技術具有傳統磁共振所無法比擬的優勢，被認為是代表了今后高場磁共振乃至超高場磁共振的發展方向。相信未來它仍然富有極大的生命力，得到持續的快速的發展。

參考文獻

[1]崔琦,孫國君,顧宏清,磁共振成像設備發展趨勢,上海生物醫學工程,2007,28（4）：240-242.[2]王君,劉嘉,功能性磁共振成像的應用和發展前景,現代儀器,2008,1.[3]崔琦,孫國君,顧宏清．磁共振成像設備發展趨勢[J]．上海生物醫學工程．2007(4)：240-242．

Cui Qi, Sun Guojun, Gu Hongqing．Shanghai Journal of Biomedical Engineering,2007(4)：240—242.[4]胡從云,多源磁共振技術——21世紀高場磁共振的發展方向,醫療衛生裝備,2010,31（6）:131-132.[5]唐曉英,劉志文,劉偉峰,等,磁共振成像技術及設備發展策略,科技導報,2008,26（9）:90-92.

第二篇：磁共振帕金森學習報告

核磁共振成像（NuclerMagneticResonanceImaging簡稱MRI），是繼CT后醫學影像學的又一重大進步。自1980年代應用以來，它以極快的速度得到發展。其基本原理：是將人體置于特殊的磁場中，用無線電射頻脈沖激發人體內氫原子核，引起氫原子核共振，并吸收能量。在停止射頻脈沖后，氫原子核按特定頻率發出射電信號，并將吸收的能量釋放出來，被體外的接受器收錄，經電子計算機處理獲得圖像，這就叫做核磁共振成像。由于它徹底擺脫了電離輻射對人體的損害，又有參數多，信息量大，可多方位成像，以及對軟組織有高分辨力等突出的特點，從它一問世便引起各方面學者的重視，無論是設備的改進、軟件的更新及升級，還是對全身各部位器官的診斷作用的研究，發展相當快，目前已經成熟，被廣泛用于臨床疾病的診斷，對有些病變成為必不可少的檢查方法。

核磁共振是一種物理現象，作為一種分析手段廣泛應用于物理、化學生物等領域，到1973年才將它用于醫學臨床檢測。為了避免與核醫學中放射成像混淆，把它稱為核磁共振成像術(MR)。MR是一種生物磁自旋成像技術，它是利用原子核自旋運動的特點，在外加磁場內，經射頻脈沖激后產生信號，用探測器檢測并輸入計算機，經過處理轉換在屏幕上顯示圖像。MR提供的信息量不但大于醫學影像學中的其他許多成像術，而且不同于已有的成像術，因此，它對疾病的診斷具有很大的潛在優越性。它可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像，不會產生CT檢測中的偽影；不需注射造影劑；無電離輻射，對機體沒有不良影響。MR對檢測腦內血腫、腦外血腫、腦腫瘤、顱內動脈瘤、動靜脈血管畸形、腦缺血、椎管內腫瘤、脊髓空洞癥和脊髓積水等顱腦常見疾病非常有效，同時對腰椎椎間盤后突、原發性肝癌等疾病的診斷也很有效。諸如帕金森病（Parkinson'sdisease，PD）是一種常見于中老年人的神經變性疾病，迄今為止，其診斷和藥物療效評價主要依賴于臨床，缺少客觀證據，雖然正電子發射計算機斷層顯像（PET）和單光子發射計算機化斷層顯像（SPECT）能提示PD患者黑質及基底節神經核團功能的異常，但對于結構改變的顯示及其對早期診斷的提示意義不盡如人意，且具有一定的放射性危害，臨床應用較為局限。隨著磁共振成像（MRI）技術的不斷發展，越來越多的研究者試圖通過該手段，篩選適合PD早期診斷的生物標記物及其相關檢測方法，為PD的早期診斷和病情監測提供有效幫助。帕金森病又稱做震顫麻痹，常見于中老年人，和遺傳、環境、神經系統老化有關系。帕金森一般進行顱腦CT、核磁一般沒有異常，帕金森檢查可以通過功能性腦影像PET進行輔助診斷，但是帕金森檢查最主要還是依據病史和癥狀，必備運動遲緩以及(震顫、肌強直、走路姿勢異常)中的一項。所以診斷帕金森不一定都有震顫的。如果服用美多巴可以改善癥狀，從病人的情況來說，基本可以確診。總體來說帕金森檢查的主要方式有SPECT現象、核磁共振成像、CT檢查等，通過這些醫學檢查，再配合醫生診斷就可以被視為全面的帕金森檢查。(1)帕金森病的診斷之臨床表現：大部分帕金森氏病患者在60歲后發病，偶有20多歲發病者。起病多較隱襲，呈緩慢發展，逐漸加重。主要表現為：震顫(常為首發癥狀)、肌強直、運動遲緩、姿勢步態異常、口、咽、腭肌運動障礙。(2)輔助檢查：帕金森病的診斷是采用高效液相色譜(HPLC)可檢測到腦脊液和尿中HVA(高香草酸)含量降低。顱腦CT可有腦溝增寬、腦室擴大。(3)排除腦炎、腦血管病、中毒、外傷等引發的帕金森氏綜合癥，帕金森病的診斷并與癔癥性、緊張性、老年性震顫相鑒別。(4)其他自主神經癥狀：油脂面、便秘、出汗異常，口水過多、流涎。近半數患者有抑郁或睡眠障礙。帕金森病的診斷是約15%-30%的患者在疾病晚期發生癡呆。

黑質致密帶寬度和中腦、基底節結構測量：由于正常人黑質網狀帶和紅核中存在高濃度的鐵，鐵具有順磁效應可縮短弛豫時間，在T2WI上呈現低信號，而黑質致密帶中鐵濃度較低，呈現等信號，因此可以通過T2WI上信號的差異來測量黑質致密帶的寬度。Duguid等在1986年首先應用軸位T2WI研究PD患者黑質致密帶寬度的變化，結果顯示PD患者的黑質致密帶寬度較正常對照組顯著變窄。隨后，Braffman等通過自旋回波和梯度回波序列。MRI證實了上述結論，同時發現部分PD患者黑質致密帶存在點狀高信號，提示可能存在膠質細胞增生。推測黑質致密帶寬度變窄可能為神經黑色素細胞變性、死亡以及鐵的異常沉積所致。在亞洲人群的研究中，來自日本的Sohmiya以及我國黃海東、趙丹等的研究亦得到類似結果。1992年，Pujol等首次研究了PD患者黑質退行性改變與運動障礙的相關性，發現PD患者黑質致密帶寬度減少程度與UPDRS（UnifiedParkinson'sDiseaseRatingScale）Ⅱ和Ⅲ評分顯著相關。且在PD的核心癥狀中，靜止性震顫與黑質改變的相關性最強。Kwon等通過3D7TMRI人工描繪感興趣區（ROI）的方法，研究PD患者黑質的整體結構改變。結果發現，PD患者癥狀較重對側的黑質腹外側邊界（黑質與大腦腳邊界）較對照組欠光滑，且嘴部比中部和尾部更明顯；而黑質背內側邊界較對照組平坦、T2WI上信號更低。中腦及基底節結構的MRI改變對于PD的鑒別診斷也具有意義。Warmuth-Metz等通過傳統T2WI，發現進行性核上性麻痹（PSP）患者的中腦直徑較PD和正常對照組顯著降低，提示該指標能夠鑒別典型PD和PSP。Longoni等通過3DT1WI的研究發現腦橋和中腦比值以及磁共振帕金森指數[腦橋和中腦比值*（小腦中腳/小腦上腳）]能夠鑒別PD和Richardson綜合征（PSP-RS），而腦橋和中腦比值能夠鑒別PD和PSP帕金森綜合征（PSP-P）。而Shin等則通過軸位T2WI測量殼核與尾狀核體積，發現多系統萎縮（MSA）殼核與尾狀核體積比值明顯低于PD，能夠輔助鑒別PD和MSA-P。總體來說，應用MRI測量黑質致密帶寬度，了解中腦及基底節結構變化，發現黑質致密帶的異常信號，可能作為PD神經影像學的生物標記物，有助于早期診斷、鑒別診斷及病情進展的監測。

腦鐵沉積的檢測：大量影像學、生化分析及病理研究表明PD患者黑質致密帶內鐵水平增高，存在病理性鐵沉積。目前MRI檢測腦內鐵沉積的方法主要包括：通過磁敏感成像（SWI）和磁共振相位成像測量相位值或相位偏移值，以及通過T2*WI測量R2*（橫向弛豫率）（R2*＝1/T2*）。腦鐵沉積越高，相位偏移值及R2*值越高，而相位值越低。相位值及相位偏移值測量SWI作為一種無創、半定量的測量腦鐵沉積的方法，有助于追蹤PD患者腦中鐵的變化。ZhangJ等通過測量多個腦區SWI的相位值，發現PD患者黑質致密帶、尾狀核和紅核的鐵沉積升高，且受累較重側的黑質鐵沉積與UPDRS評分呈正相關。ZhangW等通過SWI在高濾過率的相位圖像上測量相位偏移值，發現PD患者黑質鐵沉積升高，受累重的一側升高更加明顯，且黑質鐵沉積升高與UPDRS運動評分密切相關，而與病程和起病年齡無關。而Jin等應用類似方法僅發現PD患者雙側黑質鐵沉積升高，但同樣與UPDRS運動評分以及Hoehn-Yahr分級相關。這提示SWI測量相位值和相位偏移值可能作為PD早期診斷和病情監測的有效手段，識別臨床前期的高危人群，還能夠用于評價神經保護藥物的作用，有助于未來研制鐵螯合劑等新型治療藥物。R2*值測量--一種測量腦鐵沉積的方法是通過T2*WI測量R2*值。Martin等應用T2*快速場回波序列發現PD患者黑質致密帶外側部的R2*值顯著升高，且臨床癥狀較重一側UPDRS運動評分與對側黑質致密帶的R2值存在相關性，提示早期PD患者黑質致密帶外側的異常與鐵含量升高及相應神經元的丟失相一致。Rossi等將多種測量腦鐵沉積的方法相比較，發現PD患者和對照組黑質致密帶和蒼白球前部的R2值和SWI參數存在顯著差異，而T2WI中僅蒼白球后部存在差異。且R2值與UPDRS評分、臨床癥狀、病程和年齡具有一定相關性，臨床癥狀中與震顫和姿勢障礙相關，而與強直和少動無關。而SWI參數與UPDRS評分、病程和年齡未見明顯相關。結果提示R2值測量方法可能對PD的疾病監測更具有臨床意義。此外，Lewis等通過測量雙側紅核和黑質的R2值研究紅核鐵沉積及其與左旋多巴誘導的運動障礙（LID）的相關性，結果發現，PD患者雙側黑質和紅核的R2值更高，且紅核R2值與關期UPDRS運動評分相關，但與病程和藥物劑量無關。PD伴運動障礙（DYS）組紅核R2*值顯著高于對照組和PD不伴DYS組，后兩者間無顯著差異，提示紅核鐵沉積與PD相關運動障礙具有相關性，鐵沉積升高涉及或反映小腦代償能力增強，且更有可能發展為LID。PD黑質鐵沉積機制--雖然既往研究證實PD患者的黑質鐵濃度升高，但是黑質鐵沉積是PD的原因還是結果，學者們持有不同觀點。Qian等認為，鐵濃度升高是神經退行性疾病中神經元死亡的一個主要原因。先天遺傳或獲得性因素導致的腦鐵轉運蛋白表達受損能夠引起鐵代謝異常，導致異常腦鐵沉積，從而催化氧化應激反應，形成自由基，可能是造成神經元死亡的主要原因。而Calne等及Lee等均通過研究PD、PSP、MSA-P疾病相關基底節和丘腦的體積改變以及鐵相關R2*值的變化，發現鐵水平升高與基底節結構萎縮有關，支持鐵沉積可能僅是退行性變過程中的一個附帶現象。

通過擴散張量成像（DTI）對纖維傳導束的測量：DTI參數改變 DTI是通過測量水分子運動的方向和擴散研究腦內纖維傳導束的方法，其主要參數包括各向異性分數（FA）和平均擴散系數（MD），分別反映水分子各向異性成分占整個擴散張量的比例以及水分子的擴散速度。纖維整體性破壞會使水均質流動，導致FA降低；而水擴散大小增加，導致MD升高。利用高分辨率DTI發現PD患者黑質的FA較對照組降低。Vaillancourt等的研究支持上述結論，且發現黑質尾部FA降低較嘴部更明顯。而Gattellaro等發現PD患者黑質的MD升高，其原因可能是多巴胺能神經元減少使細胞基質稀疏所致。DTI參數亦與PD的嚴重程度相關，Chan等發現黑質FA降低與Hoehn-Yahr分級呈負相關。而Vaillancourt等和Prakash等均發現黑質嘴部的FA降低與UPDRS運動評分相關，且FA指數（大腦腳/黑質嘴部）與UPDRS運動評分呈負相關。

DTI參數與PD癥狀相關性：除黑質紋狀體系統外，PD患者其他腦區亦存在FA和MD改變，提示白質纖維完整性受破壞或功能連接發生改變。Gattellaro等發現PD早期即存在額葉和頂葉白質的廣泛微觀結構損傷。胼胝體膝部FA降低而MD升高，提示通過額葉的半球間聯系纖維存在退行性改變；上縱束同樣存在上述改變，可能與PD患者前運動功能和視空間知覺受損相關。而扣帶回只有MD升高，可能與情緒、反應及學習相關。有學者研究DTI參數改變與PD患者認知功能及情緒的相關性，為PD相關癥狀的診斷和治療提

供客觀依據。Rae等證實PD患者執行功能障礙與其額葉白質病變相關。ZhengZ等則發現PD患者執行功能與內囊前肢和胼胝體膝部纖維傳導束FA降低和MD升高相關，語言和注意功能與額葉區域病變相關，且注意功能還與扣帶回區域有關，記憶障礙主要與穹窿MD變化相關，而視空間能力與DTI參數未見明顯相關。

單一參數磁共振改變對PD診斷價值有限，通過將T2WI、T2*WI、SWI及DTI等多序列MRI方法結合起來，研究黑質致密帶寬度、基底節核團體積、腦鐵沉積以及纖維傳導束的改變，篩選有價值的神經影像學生物標記物，提出PD相關磁共振綜合指標，可能有助于提高PD診斷的準確性，并用于病情進展的監測，為新藥篩選和療效觀察提供有效手段。未來需要更大樣本量的研究，并探索這些MRI參數與PD病理生理機制的相關性，以及其對于輔助診斷和鑒別診斷的可靠性。

通過這次講座的學習，自己受益匪淺。發現當今很多技術都可以應用在很多領域，諸如核磁共振成像可以應用在對帕金森病況的診斷。自己在這次的講座掌握了許多關于核磁共振成像的有關知識，也很感謝王俊杰老師的耐心講解。在今后的學習中，我會更加努力將理論知識和實踐相結合，為科研的世界獻出自己的一份力量。

第三篇：磁共振項目可行性分析報告

磁共振項目可行性分析報告

一、我院的基本情況

我院創建于××××年，經過××年的艱苦奮斗和不懈追求中，醫院得到快速發展，硬件建設初具規模，服務領域迅速擴展，服務功能日趨完善，醫療水平不斷提高，現已成為一所集醫療、教學、科研、急救于一體的綜合性醫院。醫院先后被指定為城鎮職工基本醫療保險定點醫療機構、新型農村合作醫療單位、城鎮居民定點醫院、××市醫療急救網絡單位、××縣法醫司法鑒定指定單位、多家保險公司定點醫院。作為一家二級甲等綜合醫院，擔負著全縣廣大患者的醫療、保健、臨床教學和科研的工作，目前醫院占地面積××萬平方米，建筑面積××萬平方米；全院現有在職在編人員××人，其中正高級職稱××人，副高級××人，中級××人，初級××人。設置科室××個，編制床位××張，實際開放床位××張。醫院××年總收入××萬元，業務收入××××萬元。全年門診量××××人次，住院病人××××人次，門診手術××××臺次，住院手術××××臺次，病床使用率××%，平均住院日×天。新建門診病房綜合樓將于××月份投入使用，屆時將新增建筑面積××萬平方米。

醫院擁有64排128層螺旋CT機、進口彩色多普勒超聲診斷儀、××××型全自動生化分析儀、××數字胃腸儀、××DR、美國Hologic乳腺X光機、德國蛇牌腹腔鏡、德國Stoz膀胱鏡及前列腺電切鏡、奧林帕斯Q260電子微創鏡、體外碎石機、血透機等大型儀器設備×××多臺（件）。先進醫療設備，為醫院新技術、新項目的開展提供了硬件保障。

二、我院購置磁共振的必要性

1.適合檢查的疾病：中樞神經系統疾病（腦內血管病變、腦腫瘤、脊髓各種病變、顱內感染、腦部退行性變、顱腦先天發育畸形、顱腦外傷）、五官科疾病（眼眶內炎癥、眶內腫瘤、眶內血管病變、副鼻竇炎癥、腫瘤、舌部腫瘤、腮腺病變、耳部各種腫瘤）、胸部疾病（心臟及大血管畸形及腫瘤、縱隔腫瘤及縱隔疝、肺部先天畸形、肺血管病變及腫瘤、乳腺炎癥、增生及腫瘤）、腹部疾病（肝囊腫、血管瘤、肝癌、膽道結石、腫瘤、脾、腎、胰腺挫傷、炎癥及腫瘤、前列腺增生、腫瘤、卵巢、子宮先天畸形及腫瘤）、肌肉骨骼系統疾病（肩關節、膝關節損傷、股骨頭缺血壞死、骨骼炎癥及腫瘤）。

2.功能優勢及臨床的需要：

對腫瘤的診斷：磁共振不像CT主要做橫軸位斷層掃描，它可以任意方位斷層，不需變動病人體位，通過變換層面選擇梯度實現任意方位斷層，更易顯示病變范圍，立體觀察病變。基于磁共振成像原理的特殊性，磁共振可以作為各種腫瘤的鑒別診斷，提高臨床診斷水平，降低誤診率。神經系統的診斷、腦梗塞的快速準確診斷：中國城市中腦血管死亡率占第一位，急性腦梗塞必須在6小時之內做出明確診斷才能確保治療效果，CT最快也需9-12小時以上，往往造成癱瘓、失語等嚴重后遺癥。而磁共振可以在發生腦梗塞后十幾分鐘就作出明確診斷，這恰恰正是臨床治療最需要的。

心血管病的診斷：在中國城市中心血管死亡率占第二位，目前CT、DSA、B超、核醫學只能提供單項數據，唯有MR可以作為一站式綜合檢查手段，因而正在成為代替上述各項的一步到位的最重要的綜合性心臟檢查工具。在顯示優異的心臟解剖圖像和運動功能的信息的同時，更可以進一步獲得心肌的血供和冠狀動脈的血流信息。

骨關節疾病的診斷：MR的軟組織分辨率更高，顯示關節軟骨，韌帶等更清晰，對于骨關節疾病和骨腫瘤的早期診斷可比傳統X線方式及CT早半年。

全身血管疾病的診斷：磁共振可以在不打造影劑的情況下，獲得三維MRA血管影像，是一種無創傷的血管檢查，可以作為DSA的前期篩選和術后的療效評價。

目前，我國已進入老齡化社會，隨著人們的生活水平的提高，生活方式的改變，老年性疾病日益增多也，人們對保健水平的要求不斷提高，今日的CT已變成常規裝置。高場磁共振在今天也日益普及，已發展成為當今醫學影像診斷的主要技術手段之一。我縣地理位置特殊，群眾就醫非常不便。隨著生活水平的提高，黨和國家的惠民政策，新的醫改方案的出臺，衛生事業改革和發展的不斷深入，新農合、城鎮醫保工作的不斷完善，參合（保）率不斷的提高，廣大群眾看病就醫，健康查體的需求越來越高，隨著社區衛生服務的開展，提高廣大群眾的身體素質，有病治病，無病經常檢查，做到預防為主，進行健康查體，實現早發現、早診斷、早治療，已形成一種新的理念，隨著人們生活水平的提高，人們保健意識加強，對醫療技術、設備亦提出了更高的要求。由于我院還沒有裝備高場磁共振，極大地限制了臨床工作的開展，限制了醫院的發展。如能配備一臺1.5T磁共振將使醫院的診斷工具更加齊全，為病人提供更完整的服務，使得臨床工作大踏步地上一個臺階，同時也進一步加強了醫院醫、教、研各項工作的開展，使醫院的綜合實力得以提高，醫療工作得以全面的發展。同時更可以進一步鞏固我院在當地的競爭力！

三、經濟效益分析及資金解決辦法

目前市場上1.5T的MR價格約為××××萬元，按目前我院門診量估算，若每天檢查人數為××人，人均平均收費××元，每天收入可達到××××元，年收入可達×××萬元人民幣。工作人員工資支出約××萬元，消耗材料費用約××萬元，設備維護、維修費用××萬元，利息支出約××萬元，房屋折舊及水電費消耗約××萬元，平均每年設備運行成本（液氦消耗、冷頭費、維護維修、折舊等其他投入）大約××××萬元，年純收入×××萬元，約四年半即可收回成本。若以融資方式貸款，年利率約××%，分××年按季度分期償還本息，共需付息×××萬，平均每年償還本息約××萬元，每年的收入即可償還設備款項，醫院不需承擔資金壓力。

四、場地及人員情況

我院新建的××××樓即將投入使用，內設磁共振室。

目前我院放射科××已經過培訓，掌握了磁共振的操作使用，并已獲得了的上崗證，近期可再選派一至二人外出進修學習設備的使用，設備到貨前，再派相關人員外出進行培訓。使用人員方面也不存在問題。

綜上所述，我院購置磁共振是完全必要的，也是可行的，根據周邊醫院使用磁共振的情況，我院配備1.5T的磁共振比較適宜。

第四篇：關于GE磁共振室安全隱患報告

關于MRI設備間滲水導致設備故障的報告

院務處：

MRI于2013年新建，因建筑設計和防水問題，一入住就出現多次嚴重滲水現象，滲水深度達到10厘米。一到雨天，水順著防水縫滲出，浸泡著整個設備間管線，甚至順著通道進入磁體間，地下滲水已嚴重影響醫院MRI的正常使用與穩定性，也危及整個設備安全，是一處潛在的安全隱患。

從2014年5月MRI開機以來，設備掃描過程中出現不能掃描，經過反復校正才能恢復掃描，并且有的部位也無法正常掃描的現象。2014年6月30日MRI公司派出工程師前來詳細檢查，最終確定設備間IRF3－ERF5250067REV板因受潮濕影響，該集成線路板塊部分損壞，出現掃描時好時壞的現象，導致設備無法正常工作，經更換新的集成板IRF3－ERF5250066REV后，設備恢復正常使用。工程師講說設備環境條件太差，尤其是潮濕導致設備故障頻率會不斷增多，最好更換設備場地。否則超出保修期出現任何問題，維修費用特別昂貴，并由院方承擔相應所有費用。

MRI從安裝調試培訓結束后，沒有及時與院方進行驗現場收并完善相關手續，出現故障期間維修響應緩慢。2014年6月29日放射科工作人員張耿收到意外郵件，打開之后發現是GE醫療中國客戶服務部寄來的“入保通知函”，因信件意外和特殊，放射科轉交設備調查核實相關情況（附郵寄的信件復印件)。

MRI室位于附一樓，夜間無法值班，存在嚴重的安全隱患，科室又無力24小時監控，懇請醫教處和營建部門調查核實，及時向院領導匯報，早日處理為盼。

特此報告!

放射科

2014年7月2日

第五篇：磁共振后果自負保證書

說起這個磁共振要是別人早就該做了，可換在我身上就一定要等到非做不可時才做。因為我是翻修術，之前又不是在中山一院做的手術，體內所用材料也搞得不是很清楚。楊醫生一直在猶豫要不要讓我做磁共振，可昨晚的X光片讓他不得不下定決心一定要讓我做磁共振，因為之前的體內固定一個鑼帽掉了。他要清楚的知道那東西有沒有傷到我的脊柱神經。

其實我自己也不怎么想做這個磁共振，因為病友都說做這個最煩，要帶上棉花《里面很吵》在一個機器里面定定地躺半小時。說得我都有點怕了……可沒辦法為了健康一定要做，沒想到更怕的還在前面呢！做磁共振那醫生一聽說我體內有東西馬上就說。體內有東西一般不能做磁共振的，如果你們堅持要做那就寫上后果自負保證書！醫生和你簽上名字！

{醫生已告知我檢查的危險性，如在檢查時有發生不適或損傷，本人愿承擔一切后果}落款是羅水娣其實我在寫這些字時心里也沒底，當時只是憑著賭一把的意志力支撐著自己。

終于輪到我了，那醫生幫我弄好后給了我一個救生球還特地交代我說：在做磁共振時全身發熱是正常的，因為你體內有東西如果單單是你的背部發熱那你就捏這個救生球我們就來了。

我緊緊地抓住了那個球就象抓住了生命一樣！

因為我要做三個部位要四十分鐘，躺在里我絲毫不敢放松，神經也蹦的緊緊的，真怕吖

慢慢的我感覺到沒什么不適后心情也放松了，感覺在里面也沒什么，剛開始是有一點點吵，慢慢的適應就好了。四十分鐘其實也蠻易過的做完檢查后馬上給醫生發信息說順利完成磁共振

他說好，回病房感覺我們都為這個檢查捏了一把汗