西门子医疗：MAGNETOM Skyra——开启磁共振的多层成像时代

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开启磁共振的多层成像时代

西门子医疗：MAGNETOM Skyra

不久前，西门子医疗在中国正式推出了其全新一代磁共振系统——MAGNETOM Skyra 。这款高端3.0T MRI不仅延续了之前的西门子优良血统，同时增加了不少创新元素，尤其是最新的磁共振同时多层成像技术，足以让这款磁共振成为目前磁共振市场上最耀眼的新星。     

传统磁共振扫描的绝大多数成像序列都是2D序列，Simultaneous Multi-slices 技术（同时多层成像技术，简称SMS）是磁共振扫描技术中第一次引入“同时多层”的概念，有望对未来磁共振成像带来巨大的变革。正如Investigative Radiology主编，Runge教授所说：磁共振即将进入全新的多层时代！

什么是SMS 技术？

SMS的原理是同时激发多个频率脉冲，从而同时激发多个层面同时成像，在采集到多个层面数据后，各层独立空间编码重建得到多层图像。全新的成像理念需要强势的硬件平台支撑，新一代MAGNETOM Skyra由于具备全新的硬件架构革新PowerCore和Tim4G线圈系统，有效提高了SMS激发的精确度和重建效果，因而首次实现了商品化和临床科研应用。SMS同时多层成像，既可以有效降低TR（重复时间），实现更快扫描速度；也可以在相同TR情况下，可以同时激发更多层数或获得更高的分辨率。尤其是对于顶级用户的科研工作，SMS技术将发挥至关重要的作用。

SMS 技术的重大意义

如同17年前的1998年RSNA上，西门子发布了Volume Zoom 4层螺旋CT，第一次实现了一圈同时采集4层图像，从此开创了CT的“同时多层”时代一样，CT的发展突飞猛进，可以说，“同时多层”技术在CT上引发了整个产业的升级换代。相信SMS“同时多层技术”会给磁共振扫描带来巨大的变革。

SMS 的临床、科研优势

1. 极速：高级功能成像转化成临床常规

SMS技术目前最大的应用是用于基于EPI序列的成像技术，如弥散成像。组织中的水分子扩散是一种随机的热运动，扩散的方向与幅度受局部组织微环境的影响，例如在脑梗、肿瘤等病灶区水分子扩散受到限制。越来越复杂的模型可以获得更复杂的数据，但要求采集更多的b值和更多的梯度方向，但是当b值和梯度方向增加时，扫描时间就会大幅增加，患者的配合度会大大下降，最终无法完成检查；或者勉强完成，但会出现很多运动相关的伪影，影响诊断结果。因此，高级复杂的弥散模型往往用于科研，而不用于临床常规。拥有SMS技术就可以轻松将高级成像方式引入临床常规。

2. 精准：SMS显著提高高级功能成像精度
传统磁共振功能信号微弱，采集时间长，因此成像的精度很难保障，多层磁共振Skyra SMS可以有效提供高级功能成像的精度。如下图所示：传统多b值弥散成像，20方向，3个b值（b0，b500，b1000），采集时间是15分46秒。应用多层SMS技术后，可采用6个b值（b0，b100, b500, b1000, b1600, b2200）扫描，提供了双倍的临床信息，同时整体扫描时间缩短了46%,只有8分28秒。使用SMS同时多层采集技术可以根据患者需求支持更多b值和更多的弥散梯度方向数同时扫描，并提高了多b值成像的弥散分辨率。多b值成像对于乳腺纤维瘤、肝脏转移瘤、肾脏囊肿等疾病的诊断有重要意义。

3. 大数据：SMS将fMRI推进大数据时代

血氧饱和依赖成像（BOLD）技术利用脑组织中血氧饱和度的变化产生的T2*信号强度变化反映神经元活动，是目前使用fMRI进行神经学和心理学研究的主要磁共振技术，在老年退行性疾病如阿兹海默氏病（AD）等疾病的跟踪和随访中常常会被使用。血氧水平依赖信号反映了神经元的激活和机体的生理波动。这些生理波动可以归因于生理低频振荡、呼吸和心脏搏动。如果TR时间太长，导致呼吸信号和心跳信号会混淆在真实的BOLD信号中，对于个体效应的研究产生影响。SMS采用极短的TR时间实现全脑覆盖，可以被清晰的区分出来生理信号干扰，可以优化降噪和BOLD信号的建模。如下图所示，采用SMS多层技术行BOLD成像，更短的TR时间，更多的数据采集次数，有效鉴别低频脑功能信号和高频生理信号。

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