I. Аппараты 3,0Т становятся популярными и практичными
Аппарат 3,0T, который был представлен как одна из горячих тем развития МРТ на выставке оборудования RSNA в 2000 году, стал доступен в 2001 году. На сегодняшний день, помимо применения в области головы, три аппарата 3.0T были одобрены FDA для клинического применения в брюшной полости и других областях. К концу ноября по всему миру было заказано или установлено 46 аппаратов (все от GE).
Магниты для 3.0T доступны для всего тела общего назначения (все три производителя) и для головы (Siemens), причем магниты для всего тела общего назначения обычно длиннее (например, 2,0 м у Siemens), а Philips разрабатывает короткий магнит длиной 1,57 м и весом всего 5,5 тонн.
На сегодняшний день в аппаратах 3.0T для сбора сигнала используются катушки для тела, а специальных поверхностных катушек пока нет. Однако, если взять в качестве примера оборудование, представленное компанией GE, то изображения, полученные с помощью 3.0T оборудования с применением катушек для тела, уже имеют отличное соотношение сигнал/шум и разрешение, что значительно лучше, чем качество изображений, полученных с помощью 1.5T оборудования.
Во-вторых, аппараты 7,0Т начали разрабатываться в рамках концепции развития МР-аппаратов следующего поколения.
Компания GE объявила о разработке аппарата 7.0T. Магниты 7.0T уже доступны для промышленного производства, а существующие прототипы градиентных полей могут быть достигнуты с эффективным экранированием 50 мТ/м, SR200 63 см ID и 100 мТ/м, SR500 38 см ID для подвижных градиентов. Имеет двухканальную радиочастотную систему, которая может быть модернизирована до 8-канальной системы в диапазоне 70-300 MHZ. 8-канальная система приемника 500 MHZ, которая может быть модернизирована до 32 каналов. В настоящее время еще нельзя конкретно оценить преимущества и недостатки оборудования 7.0T, а также перспективы развития и тенденции рынка.
В-третьих, тенденция развития открытого магнита
С момента представления среднепольного сверхпроводящего МР-оборудования на RSNA в 2000 году, несколько компаний с таким оборудованием выпустили на рынок свое оборудование (GE0.7T; Philips0.6T; HitaChi0.7T; Siemens1.0T), но рыночная тенденция не кажется такой сильной, как ожидалось. Рынок для открытых устройств с низким полем был лучше, причем устройства сверхпроводникового типа (Toshiba, GE) также доступны для 0,35Тл. Поскольку технологии, применяемые в высокопольных и среднепольных аппаратах, продолжают переноситься в низкопольные открытые аппараты, характеристики и качество изображения низкопольных аппаратов улучшаются, что делает их основными МР-аппаратами с наилучшим соотношением производительности и цены. Кроме того, все еще существует рынок для открытых аппаратов 0,5 Тл с двумя магнитами, таких как аппараты, разработанные компанией GE, а менее крупная компания представила на выставке аналогичную модель.
Некоторые компании обновили «открытую» концепцию, создав устройства с короткими магнитами (компактные), такие как 1,5Т магниты Philips (бывший продукт Marconi) длиной всего 140 см и другие специализированные магниты с различной напряженностью поля, которые, если их еще больше укоротить, в практическом смысле схожи с шириной рамки томографа. Эти магниты, если их еще больше укоротить, будут похожи на ширину рамы томографа, и в практическом смысле также будут относиться к «открытому» типу оборудования.
В-четвертых, тенденция развития среднепольного оборудования
На рынке МР-оборудования обычные (не открытые) модели 0,5Т были выведены с рынка. В контексте растущей популярности аппаратов 3,0Т, ожидается, что в будущем аппараты МР 1,0Т заменят аппараты 1,5Т на аппараты 3,0Т или более высокой напряженности поля, поскольку они обладают почти всеми функциями аппаратов 1,5Т и лучшим соотношением производительность/цена.
V. Специализированные МР-устройства
Помимо упомянутых выше аппаратов 3,ОТ для головы, разработанных компанией Siemens, специальные МР-устройства для суставов, сердца, кровеносных сосудов (особенно сосудов конечностей) и других частей тела стали коммерчески доступны от различных компаний, многие из которых представляют собой небольшие специализированные МР-устройства, разработанные независимо другими, более мелкими компаниями. Это позволяет получать изображения пациента стоя или в положении лежа, и особенно полезно для отображения функционального положения некоторых областей.
VI. Меры по снижению шума
Снижение уровня шума было общей проблемой для всех производителей при разработке магнитов. Путем создания вакуумного слоя в магните, уменьшения вихревых токов и применения буферных материалов уровень шума большинства устройств может быть снижен примерно до 40% от прежнего уровня.
Градиентные магнитные поля и скорость переключения
Улучшение градиентных магнитных полей и скорости переключения — одно из направлений, в котором различные компании и типы МР-оборудования постоянно совершенствуются в пределах допустимых условий. Градиентное поле и скорость переключения определяются двумя градиентными катушками, причем малая катушка имеет градиентное поле/скорость переключения 40 мТл/м и 150 мТл/м/с, а большая катушка — градиентное поле/скорость переключения 23 мТл/м и 80 мТл/м/с. автоматически переключаться на большую катушку. По данным GE, 75 установок могут быть установлены по всему миру к концу 2001 года. 3. Скорость градиентного поля/переключения специальной установки для головки ОТ оборудования Siemens может достигать 68мТ/м, 180мТ/м/м/с.
VIII. Катушки
Впервые в этом году был представлен массив радиочастотных катушек (GE) с 8 каналами с целью оптимизации радиочастотного сигнала. Кроме того, компании обновили дизайн поверхностных катушек, таких как свободные комбинированные катушки с интеграцией (philips) и т.д. Небольшие компании, специализирующиеся на разработке катушек, также демонстрируют различные специализированные катушки, которые могут быть адаптированы к различным МР-аппаратам, например, катушки с гибким массивом для всего тела и специальные катушки для мелких суставов. В прошлом phasearray переводилось как «фазированная решетка», что в области МРТ (и УЗИ) не имеет никакого отношения к фазе или управлению фазой, а скорее относится к правильному расположению нескольких катушек для оптимизации полученного сигнала, и поэтому лучше переводить как «массив». «Катушка» является более осмысленным.
Технология SENSE (sensitivity encodingtechnique) пользуется популярностью
Технология SENSE, также известная как ASSET (array spatial sensitivilty encoding technique), заключается в использовании более высокого локального градиента магнитного поля для увеличения расстояния позиции выборки в К-пространстве, тем самым уменьшая плотность выборки в К-пространстве, и реконструкции поля зрения (FOV) в пределах небольшого поля зрения (FOV) с помощью специального алгоритма реконструкции, сохраняя при этом пространственное разрешение без ухудшения, так что приобретение Это техника быстрой визуализации, которая сокращает время получения изображения при сохранении пространственного разрешения в пределах малого FOV. С момента ее представления в качестве новой технологии на прошлогодней конференции RSNA, она теперь используется в продуктах почти всех производителей (под разными названиями, например, ASSET от GE). Компания Philips, первой применившая технологию SENSE, оснастила весь спектр устройств от 0,23Тл до 3,0Тл со скоростью получения изображений до 50 слоев / 12-15 секунд.
Изначально сократив время получения изображения вдвое с помощью SENSE, новейшая технология увеличила время получения в 4 раза и, как ожидается, увеличит его в 9 раз. Кроме того, технология SENSE снижает уровень шума во время исследования.
X. Расширение функциональных возможностей
(i) Перспективные методы получения и обработки данных
В той или иной степени компании начинают применять перспективные методы сбора и обработки данных вместо традиционной ручной настройки программ сбора и ретроспективной постобработки, особенно для облегчения совместимости с сетевыми технологиями. Например, в разработке Siemens, как только пациент прибывает в кабинет МРТ, сначала устанавливается протокол исследования на основе клинических данных, полученных в режиме онлайн, затем аппарат автоматически устанавливает параметры получения, реконструирует и реорганизует получение и автоматически генерирует отчет на основе диагноза врача или интеллектуальной диагностики. Это значительно сокращает весь рабочий процесс, оптимизирует и упрощает работу.
(ii) Компьютерная настройка параметров и последовательности сканирования
Для упрощения работы и получения наилучших результатов визуализации некоторые устройства оснащены системой помощи при сканировании, которая может автоматически устанавливать параметры и последовательность сканирования, а также возражать и предлагать изменения несоответствующих параметров сканирования, установленных оператором. Кроме того, некоторые устройства могут работать в интерактивном режиме с оператором в виде меню, где оператор нажимает на выбранную цель визуализации, а устройство устанавливает протокол сканирования. Это, безусловно, полезный способ обеспечения качества обследования для менее квалифицированного оператора.
(iii) Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС)
Основными разработками в области МРС являются: 3D МРС, которая до сих пор используется на оборудовании 1,5Т и 3,0Т (GE); автоматизированная МРС, которая представляет собой систему, произвольно переключающуюся в зависимости от уровня квалификации оператора, с автоматическими настройками для неквалифицированных и предложениями по изменению параметров для квалифицированных (Siemens); и, в дополнение к водородно-протонной МРС, в системах 3,ОТ был разработан широкий спектр возможностей ядерной спектроскопии. В дополнение к водородно-протонной МРС в системе OT были разработаны разнообразные ядерные спектры, уже доступны спектры 31P, 3He, 7Li, 13C, 19F, 129Xe, 23Na и др. Многовоксельная МРС, которая была реализована в предыдущие годы, теперь широко доступна в устройствах высокого поля.
(iv) Диффузионная тензорная визуализация
Диффузионная тензорная визуализация — это метод визуализации, который увеличивает направление получения изображения (6-55 направлений) для преодоления анизотропных характеристик диффузии воды в структуре визуализации, и в настоящее время используется в основном для визуализации пучков белого вещества мозга. Благодаря увеличению направления получения и разрешения, в настоящее время доступны трехмерные изображения пучка белого вещества, а программное обеспечение является коммерчески доступным.
(v) Функциональная МРТ (фМРТ)
ФМРТ получила широкое распространение в устройствах высокого поля, и последние достижения включают: функциональную визуализацию мозга с многослойным отображением; фМРТ с отображением в реальном времени; фМРТ с трехмерной реконструкцией и т.д. Некоторые компании расширили возможности фМРТ до устройств 1,0Т. Оборудование и программное обеспечение для функциональной визуализации становятся все более сложными. Разрабатываемые функции включают обнаружение/коррекцию движения в реальном времени (траекторная коррекция движения), катушки в сочетании с импедансными устройствами (для улучшения разрешения и охвата); слияние изображений (с диффузионной тензорной визуализацией и МРА) и спиральные методы получения изображений в К-пространстве (для улучшения временного разрешения и уменьшения артефактов магнитной восприимчивости).
(vi) Расширение других функций
МР-перфузионная визуализация миокарда (включая стрессовую перфузионную визуализацию) стала популярной и была расширена некоторыми производителями до 1,0T устройств; МРА со спиральным захватом K-пространства обеспечивает превосходное отображение коронарных артерий и позволяет проводить 3D реконструкцию; МРА эволюционировала от прежних 10-20 секунд до субсекундного завершения, поэтому она может использоваться для флюороскопического отображения, а также 2D-3D отображение может произвольно переключаться. -Техника «частичного замораживания изображения» — это техника статического отображения определенных подвижных органов при диафрагмальной навигационной стробировке. Она особенно подходит для визуализации сердца и коронарных артерий.
Компания Hitachi разработала систему управления лазерной терапией, которая использует разность фаз, создаваемую температурой, для мониторинга местной температуры при лазерной терапии (в основном опосредованной методами терапии человека) для управления процессом лазерной терапии. Анализ сердечной функции, который ранее проводился в автономном режиме, теперь можно быстро оценить и динамически отобразить функцию и морфологию в режиме онлайн.
(vii) Технология пропульсии (prope11er)
На самом деле это аббревиатура от периодически вращающихся перекрывающихся параллельных линий с улучшенной реконструкцией. Эта технология обеспечивает предустановленную коррекцию движений для пациентов, не желающих сотрудничать, включая последовательную выборку К-пространства и коррекцию разнонаправленных (боковых, вращательных) движений для улучшения качества изображения.
(viii) Интегрированная поточная конструкция
Вслед за уже достигнутым в прошлом интегрированным дизайном КТ + рентгеновский аппарат с С-образным плечом и МР + ПЭТ, в этом году представлен интегрированный дизайн МР + большой сосудистый аппарат с С-образным плечом, что позволяет размещать сосудистый аппарат и МР оборудование в одном помещении, так что один и тот же пациент может последовательно пройти оба обследования и / или диспозиции.
XI. Динамика следующего этапа развития МРТ
(i) Спиральная МРТ
Предусматривается новый тип обследования. При обследовании возможна автоматическая подача ложа, аналогичная КТ, а полученная информация может быть отображена достаточно быстро для отображения пяти корональных уровней всего тела в течение 2,5 минут на прототипе 1,5Т.
(ii) Массивные катушки
Это важный компонент для оптимизации получения сигнала. В прошлом, из-за технических и стоимостных ограничений, каждая катушка обычно устанавливалась с 2-4-8 каналами. Новые разработки в области катушек с массивом, особенно для больших исследований всего тела, позволяют устанавливать 8-128 каналов.
(iii) Отсроченная визуализация инфильтрации в миокарде.