体部三T磁共振成像机遇与挑战.pptx

体部体部3.0T磁共振成像：机遇与挑战磁共振成像：机遇与挑战体部3.0T磁共振成像：机遇与挑战Body MR Imaging at 3.0 T:Understanding the Opportunities and Challenges体部三T磁共振成像机遇与挑战1/58 伴随高场强磁共振发展，在信噪比、对比噪声比、空间时间分辨率以及光谱分辨率等方面都有了较大改进和提升，不过从1.5T MR到3.0T MR转换也不是一帆风顺。相对于低场强下体部成像而言，3.0T体部成像改变了弛豫时间，增加和产生新伪影，化学位移影响加强，能量沉积显著增加，全部这些在应用3.0T MR时是必须要考虑到。3.0T MR静磁场与射频磁场多相性使得在线圈与硬件设计以及新序列制订都必须有所改变。应用降低体部热量沉积技术限定了特异性吸收率（SAR值），而且3.0T MR系统安装与维护时要尤其注意安全，以防伤害。这些都是3.0T MR在临床实践中面临机遇与挑战。体部三T磁共振成像机遇与挑战2/58引言磁共振信号通常情况下是由少许不成正确氢原子在静磁场方向上排列形成。排列氢质子数量也就是常规MR信号与静磁场强度呈正比关系，基于此原理使得人们不停追求高场强磁共振系统。最初临床应用磁共振场强小于0.6T。在1982年，出现1.5TMR，而且作为高质量MRI参考标准。直到1999年，首台3.0TMR问世，不过在实际应用中，因为射频线圈和序列设计方面缺点，最开始几年内仅仅用于颅脑成像研究。相同参数情况下，与1.5T MR相比，在信噪比、空间与时间分辨力、对比噪声比以及光谱分辨力方面都有显著改进与提升。近些年来研究都是针对于3.0T MR在体部临床实际应用。这种改进并非轻易实现。即使从3.0T MR一些应用中能得到总结，不过还有许多新与不可预测挑战。伴随高信噪比取得，磁场不均一性也对应增加。3.0T下较高共振频率将会造成对射频发射与接收干扰增加，在图像上出现严重信号强度畸变。另外，能量分布正比于静磁场场强平方，3.0T下脉冲序列必须符合FDA同意SAR值限定之内，不过这种新挑战能够经过新更有效率线圈和脉冲序列设计以及慎重选择扫描参数来加以处理。其它技术难题是高场强下组织弛豫时间改变。3.0T下组织长T1时间必定使得回复时间（TR）即采集时间延长。这种权衡直接消弱了3.0T采集速度加紧优势。另外3.0T高场强下化学位移伪影显著增加，T2*下降加剧了磁敏感影响。在1.5T MR中表现安全植入物在3.0T高场强下未必安全。尽管存在挑战，但3.0T MR在临床体部影像中优势已被大家所认同。本文主要描述其优缺点，部分处理缺点方法以及3.0T影像未来进展。体部三T磁共振成像机遇与挑战3/58优点SNR是描述相对于背景噪声下有用信号数量，据此产生MR图像。SNR与场强呈线性改变。在3.0T下，静磁场内排列质子数是1.5T下2倍，由此产生信号强度也应该是2倍关系（图1），不过因为一些原因影响，包含弛豫时间改变、体部总热量等，实际SNR增益率为1.5T1.7-1.8倍。在特殊检验中，高SNR经过两种不一样方式取得：增加空间分辨力或者间接缩短采集时间。在高场强下提升空间分辨力能够增加SNR，经过给定FOV下增加矩阵直径也即更小象素与层厚来实现。在横断面上较高空间分辨力能提升病变检出率（图2）。质量高重组图像也有利于病变性质反应（图3）。SNR提升与缩短采集时间之间做一个权衡，缩短时间降低呼吸造成运动伪影，增加患者流通量。体部三T磁共振成像机遇与挑战4/58对比噪声比描述图像中不一样物体影像判别范围。在形态学显示上MRI优于CT和超声。MRI对比剂作为外源性，主要是影响组织本身弛豫时间。在高场强下组织T1,T2,T2*值有轻度改变，造成图像对比下降（图4）。不过，脉冲序列能够利用这些弛豫动力学不一样特点以减小3.0T下组织对比度丧失。高场强下外源性对比剂如钆对比剂，作为顺磁性物质改变静磁场，缩短T1从而提升图像对比。在3.0T下T1值通常是延长，即使是在顺磁性对比剂如钆参加情况下。然而，因为钆T1值比软组织T1值短，相对于背景来说，钆增强组织依然比较显著。对比剂使用提升了诊疗敏感性（图5），技术进步也为降低钆剂剂量提供了机会。在MRS中，较高SNR能够提升敏感性与特异性。因为来自每一代谢产物信号数量增加，代谢物峰值易于从背景中区分出来。另外，在3.0T下两种不一样代谢物频率范围也相对增宽，从而提升判别二者能力。总之，SNR提升，采集特异数据测量时间就缩短，在活体影像中有显著优势，降低患者运动影响。体部三T磁共振成像机遇与挑战5/58图1.图示3.0T下信号增高基本原理：沿主磁场方向上质子数目伴随场强升高对应增加。物体内质子数量仅占形成MR信号一部分。体部三T磁共振成像机遇与挑战6/58图2.1.5T下直肠内线圈采集前列腺图像（a，c）与1年后3.0T下对照（b，d）。患者患有良性前列腺增生，在3.0T下分辨力得到提升中心腺体与结节边缘都清楚显示。尽管体素降低44，SNR保持较高。横断面平扫（a，b）为快速SE序列（a：TR/TE:7000/161ms；层厚3mm；FOV：16；矩阵320192；NSA：6；b：3900/160；层厚2.2mm；FOV：14；矩阵320192，NSA：4）。横断面增强扫描（c，d）为扰相梯度回波序列（c：9/4；层厚3.2mm；FOV：16；矩阵256160，NSA：2；d：7/2；层厚3mm；FOV：14；矩阵256192，NSA：2）。体部三T磁共振成像机遇与挑战7/58体部三T磁共振成像机遇与挑战8/58图3.1.5T（a，b）与3.0T（c，d）下横断面图像（a，c）与冠状重组图像（b，d）对照，3.0T下显示右侧肾上腺肿块边缘比1.5T清楚（ac箭，bd箭头）。因为在3.0T下高SNR，能够减小体素大小，在确保SNR情况下增加空间分辨力。在b图显示病变位于肾上腺外，使整个肾上腺向一侧移位。在d图中，清楚显示病变源于肾上腺中间支，将外周支向外扩张。病变切除后病理分析为肾上腺嗜铬细胞瘤。1.5T影像参数：4.0/1.9；矩阵256192；FOV：31cm；重组层厚4mm（a）与2mm（b）；3.0T影像参数：5.4/12.5；矩阵320224；FOV：35cm；重组层厚3mm（c）与1.5mm（d）。体部三T磁共振成像机遇与挑战9/58体部三T磁共振成像机遇与挑战10/58图4.在1.5T（a）与3.0T（b）下取得肝脾对比在T1WI对照。显示b图中肝脾对比减弱，因为高场强下T1增加。这种对比减弱在变换脉冲序列后将会缓解。1.5T参数180/2.34；层厚7mm；矩阵256123；翻转角70。3.0T参数除了矩阵320192外其它相同。体部三T磁共振成像机遇与挑战11/58体部三T磁共振成像机遇与挑战12/58图5.1.5T（a）与3.0T（b）取得3维T1加权脂肪抑制增强图像，患者为肝脏局灶性结节增生（FNH）在3.0T图像在对比噪声比喻面有显著提升。尽管3.0T下列图像本质上有降低，不过与钆剂相关联组织T1值缩短愈加显著，因而肝脏病变与周围肝实质相比显示愈加显著，门静脉轮廓在3.0T中也比1.5T轻易识别。1.5T影像参数：4.3/1.98；层厚4.4mm，矩阵256154；3.0T参数3.9/1.06；层厚3.6mm；矩阵320224。体部三T磁共振成像机遇与挑战13/58体部三T磁共振成像机遇与挑战14/58图6.3.0T屏气下MRS。（a）单次激发快速自旋回波（SSFSE）图像显示所选MRS分析体素置于右侧肾上腺，源于肾细胞癌转移瘤。（b）所选体素波谱轻易从背景噪声中清楚分出代谢产物峰。三甲胺（TMA）或胆碱峰在3.2ppm，此征象与恶性变相关。在3.0T下高SNR与波谱高离散度很清楚判别诊疗和离散代谢物。另外，高SNR使得采集时间缩短，在一个呼吸屏气期实施波谱扫描，降低呼吸运动影响。体部三T磁共振成像机遇与挑战15/58体部三T磁共振成像机遇与挑战16/58缺点在利用3.0T影像优势之前，一定要先了解其缺点和不足。尽管这些限制性原因相互重合和干扰，不过我们从以下几个角度来阐述，即物理与技术、序列优化、伪影与安全。物理与技术射频场强不均匀性此为3.0T MR在临床应用中最难以克服挑战，尤其是在腹部应用中。伴随场强增加共振频率增加，进而射频波长缩短。在水与人体组织中，缩短射频波长近似于FOV大小情况下，造成图像中出现条形波纹，也就是所称介电效应。来自条形射频波结构性或者破坏性干扰将使得图像中出现明亮相间条纹。与波长相比，ROI越大，伪影越重。所以，条纹波形伪影最常出现在肥胖病人腹部成像中，瘦弱患者则相对较少发生（图7）。体部三T磁共振成像机遇与挑战17/58图7.RF场强不均匀性。1.5T下SSFSE冠状面图像（a）与二十四小时后3.0T图像（b）对照显示左侧肾静脉内肿瘤栓子（箭），在3.0T下因为SNR提升，颗粒较少，不过在3.0T出现在肝脏内条纹波动伪影（b中*所表示），尤其是靠近膈顶部，在1.5T中则信号相对均匀（a中*所表示）。参数1.5T:911/76；层厚5mm；矩阵256205；每象素带宽488hz。3.0T参数：1168/59；层厚4.6cm；矩阵256192；每象素带宽651Hz。体部三T磁共振成像机遇与挑战18/58体部三T磁共振成像机遇与挑战19/58与电流干扰相关伪影在射频发送接收传输过程中产生于高介导性组织中，如腹水。在射频传输中快速变换磁场产生环形电场，假如有导体存在，就会形成电流，此电流作用于电磁铁，与改变磁场极性相反，减弱射频场幅度，分散射频场能量。介质导电性越强，产生反向电磁场强度越大，消弱射频场程度就越强。最初3.0T MR检验腹水患者时，因为腹部膨隆会出现条纹波形伪影，同时导电性强腹水也会使腹部局部信号缺失（图8）。体部三T磁共振成像机遇与挑战20/58体部三T磁共振成像机遇与挑战21/58图8.3.0T下因为腹水存在引发信号缺失。SSFSE采集1.5T图像（a）与3.0T图像（b）对照，因为高场强下腹水存在而产生条纹波动和介电效应，在b图中产生不均匀中心RF低场。激发与重聚脉冲角有效降低，随之信号降低或消失。在本例中，患者首次检验用3.0T，之后转至1.5T中取得高品质影像。1.5T影像参数：1157/58；层厚4mm；矩阵256256。3.0T影像参数：925/58；层厚4.6mm；矩阵256256。体部三T磁共振成像机遇与挑战22/58改进线圈设计能够赔偿一些影响。相位阵列线圈SNR就优于传统体线圈（图9），前者极少产生介电效应。不过，作为发射线圈结构，比如螺旋结构，能够变换电流模式和影响B1。多重发射线圈也有很好改进。失谐共振线圈放置在发射线圈与受检者之间作为介质，改变RF发射模式，进而有利于B1场切换。新线圈，如横向电磁体线圈能够降低处于3.0T高场内RF场不均匀性。不论罩式或鸟巢线圈还是横向电磁体线圈设计都是为了有效地抑制涡流产生，因为涡流对解剖形态和波谱显示产生干扰。单纯改进线圈并不能处理全部不均匀性问题。因而最近出现了一些新脉冲序列，包含隔热脉冲，二维搏动脉冲还有三维适形RF脉冲，全部这些脉冲都是已经设计出而且被证实对于体部影像有特殊用途，当然这些方法不论线圈类型还是影像规范都有特殊要求体部三T磁共振成像机遇与挑战23/58图9.线圈设计引发效应对SNR影响。体线圈（a，c）与相控阵线圈（b，d）分别在1.5T（1204/60.1；矩阵256192）（a，b）与3.0T（25224/65.0；矩阵256192）（c，d）时取得图像对照。在同一场强内小表面线圈SNR优于体线圈。在3.0T下体线圈取得图像（c）靠近于1.5T相控阵线圈取得图像，不过最好图像是3.0T下相控阵线圈取得图像。体部三T磁共振成像机遇与挑战24/58体部三T磁共振成像机遇与挑战25/58能量分布RF脉冲用来激发处于磁场中一些物质质子自旋运动，这就会使得能量从RF脉冲传递到受检者而产生热量。假如不加控制，产生热量就会造成生理上伤害，包含心理功效改变与心输出量改变。SAR作为评定RF脉冲造成组织内能量分布指标，同时反应组织受到热损害可能性。FDA提出SAR限制为15分钟身体平均温度升高不超出1或者4W/kg。体部三T磁共振成像机遇与挑战26/58SAR与共振频率平方成正比，也即与场强平方成正比。SAR也与翻转角平方、受检者大小、RF脉冲工作周期成正比。在应用SAR密集序列如快速自旋回波（FSE）、平衡稳态序列或磁化传递序列，以及在此基础上脂肪抑制序列，要尤其注意SAR。在高场强下减低SAR通常采取以下权衡办法，如增加图像采集时间、降低层面内外分辨力。或者降低SNR，这些办法也是大家所不愿意接收。比如，小翻转角能够降低信号与图像对比，不过呼吸触发、缩短回波链长度、增加回波内间隔、插入失滞时间以及延长TR都能增加采集时间。新和改良序列设计、射频脉冲设计、采集技术以及硬件设计都是为了在高场强下深入优化SAR管理而考虑。体部三T磁共振成像机遇与挑战27/58并行图像采集提供了一个很好权衡方案。与连续采集不一样是，并行采集采取多个小探测器单元线圈，进行同时采集MR数据。每一个探测单元包含空间信息用来代替费时相位编码步骤，因而采集时间与SAR都大大降低。不过，并行采集也有其固有缺点，包含SNR降低。这种影响有时被高场强情况下SNR固有升高所平衡，这也是为了同时最大程度发挥3.0T MR优势。体部三T磁共振成像机遇与挑战28/58单次激发并行采集经过缩小带宽使得SNR提升。在单次激发T2加权序列比如半傅立叶快速采集并驰豫增强（HASTE）和单次激发快速SE中，并行采集降低回波链中回波数量以节约时间。这些办法消除了低振幅回波造成影像含糊，在不改变矩阵大小情况下增加图像锐利度。因为采样回波数量降低也会造成SNR降低，但这种降低能够经过减小接收带宽来取得赔偿。尽管带宽降低延长了回波链连续时间，使得采样时间即回波间隔增加，在非并行采集情况下，带宽降低能够赔偿SNR损失，但以不降低图像锐利度为准。（图10）体部三T磁共振成像机遇与挑战29/58图10.图示利用SSFSE序列并行影像技术降低采集时间，经过综合一个TR间隔内多个回波降低运动相关伪影。(a)SSFSE未采取并行影像技术。（b-d）在a基础上采取并行影像技术：间隔相位编码步调（b中对冲箭头向下）和接收回波（b图中对冲箭头向上）以缩短回波链连续时间，进而缩短采集时间，如图c所表示结果。遗失数据之后经过多单元接收线圈各个分立单元重新采集。与相位编码步调降低数量相关SNR降低能够经过降低带宽来缓解。尽管带宽降低会造成回波间隔增加，进而影响回波链连续时间（d），与未采取并行采集取得影像相比，运动相关伪影降低，SNR也有少许牺牲。体部三T磁共振成像机遇与挑战30/58序列优化组织内在固有驰豫时间伴随场强升高都会发生轻度改变。在特殊情况下，场强从1.5T到3.0T，T1增加，T2*减小，T2轻度降低或者保持不变。T1也就是纵向驰豫时间或者自旋晶格驰豫时间，反应在给定分子环境下质子特征，不过也与静磁场相关。从1.5T增加到3.0T时，软组织T1有所增加；这种改变造成在与1.5TT1加权序列应用一样TR时，3.0T下相对信号强度减弱（图5）。在1.5T时应用成熟T1加权序列应用在3.0T时必须首先优化，增加TR，这就增加了采集时间，并不是人们所希望。并行采集能够降低采集时间，不过必须与降低SNR之间做一个权衡。作为一个选择，翻转恢复或者磁化预备技术能够得到满意分辨力或对比度。了解组织T1值就能够有针对性选择TR、翻转角，尤其是在翻转恢复序列中，选择适当翻转时间能够得到组织或器官优异对比。比如，在3.0T系统中应用短时翻转恢复序列（STIR），当翻转时间在170ms时，脂肪抑制效果最好，局灶性肝脏占位显示率最高。体部三T磁共振成像机遇与挑战31/58T2，也称为横向或自旋-自旋驰豫时间，反应局部微观环境性质。尽管主要受静磁场影响，但T2在磁场场强增高时并没有改变或者仅有轻度减低。这主要是因为T2延长不过其它在磁场增高时改变愈加显著。T2*是有效T2值，是组织内在T2与局部场强不均匀造成驰豫效应叠合形成。T2*效应（质子相移）在3.0T时愈加显著，使得磁敏感性比在1.5T时也愈加显著。体部三T磁共振成像机遇与挑战32/58伪影化学位移是指因为共振频率改变造成静磁场中化学成份不一样。最常见化学位移伪影是因为水中质子与脂肪中质子共振频率不一样而存在，与主磁场强度呈正比。这些不一样造成沿频率编码方向和层面选择方向出现化学位移失调伪影，经常出现在肾脏周围。第一类化学位移伪影是频率编码梯度场低一侧出现低信号带，梯度场高一侧出现高信号带。对于固定FOV、一样分辨力和接收带宽，3.0T下第一类化学位移伪影是1.5T下2倍（图11）。这类加重伪影在体部3.0T MR实际应用中常规情况下并不会造成实质性问题。不过，在一些情况下必须考虑，如检验肾被膜下血肿时。接收带宽改变能够降低化学位移伪影影响（图12），不过，遗憾是必须牺牲一定SNR。其它处理方法包含饱和序列，短时翻转恢复（STIR）序列应用降低脂肪信号。交换相位与频率编码方向或者改变频率编码梯度极性能够降低伪影出现(图13)。体部三T磁共振成像机遇与挑战33/58图11-13.（11）第一类化学位移伪影。在一样FOV、基本分辨力、接收带宽下，对照1.5T（a）与3.0T（b）取得同相位梯度回波轴位图像，3.0T下有愈加显著伪影。这种伪影表现为频率编码梯度场高一端为低信号带（黑箭头），频率编码梯度场低一端为高信号带。共振频率不一样正比于主磁场强度。1.5T参数：180/4.2；带宽15KHz；层厚7mm；矩阵256160。3.0T除了TE为2.1ms外，其余同1.5T。（12）增加带宽能够降低第一类化学位移伪影。对照3.0T磁场取得不一样带宽情况下15KHz（a）与32KHz（b）同相位梯度回波轴位图像（180/2.1；层厚7mm；矩阵256256）对照。B图中伪影更少，肾脏边缘高信号带（白箭头）与低信号带（黑箭头）以及肝脏边缘低信号带（白箭）宽度降低。（13）保持一个固定带宽能够防止第一类化学位移伪影。3.0T同相位梯度回波轴位像（180/2.1；层厚7mm；矩阵256160；带宽15KHz）显示肾脏（箭头）与肝脏（箭）边缘出现化学位移伪影。这类伪影位置固定，在a图中，频率编码方向沿着横断面，化学位移伪影易于识别。在b图中，频率编码方向沿着前后位，伪影位置发生改变，评价伪影就会比a图中困难。在c图中，图像是采取脂肪抑制技术，频率编码方向同a图中，伪影就极少被误解。体部三T磁共振成像机遇与挑战34/58体部三T磁共振成像机遇与挑战35/58第二类化学位移伪影并不但仅限于频率编码方向而是沿脂水界面全部象素中，是基于脂水中体素内相位删除效应（图14）。伪影大小并不随主磁场增加而增加，而是由MRI空间分辨力所确定。在梯度回波同相位与失相位成像中，必须调整TE参数，共振频率在3.0T是1.5T下2倍。在3.0T MRI中，脂肪与水质子在同相位中约为2.2，4.4，6.6ms，失相位中约为1.1，3.3，5.5ms。在1.5T MRI中，脂肪与水在同相位下是4.4ms，失相位下是2.0ms。总之，场强增加一倍，同相位与失相位TE时间都要减半。因为在TE值小于2.2ms时序列交叉出现问题，标准同相位与失相位值在3.0T时分别为2.2与5.5ms。增加TE会造成T2*出现相位偏移，对应增加磁敏感性。水与脂肪共振频率在3.0T下显著不一样也是有利原因，比如在MRS中脂肪与水峰值易于分离，脂肪抑制又快又好。体部三T磁共振成像机遇与挑战36/5814.第二类化学位移伪影。对照1.5T（a，b）与3.0T（c，d）分别取得同相位（a，c）与失相位（b，d）梯度回波图像。在c与d中化学位移伪影显著增加，此改变是与3.0T下TE延长相关。为了防止在很短TE下列图像品质下降（1.5T时，同/失相位对应TE值为2.2/1.1ms），在3.0T时，同/失相位对应TE值延长至2.3/5.8ms。在d图中，磁敏感伪影增加（箭头），在肝脏与脾Gamna-Gandy体出现铁质从容性结节。这种表现因为场强增加在d图中比a或b图中更显著，因为TE增加比c图中更常见。体部三T磁共振成像机遇与挑战37/58图图体部三T磁共振成像机遇与挑战38/58磁敏感性磁敏感性是组织内部磁化与外磁场磁化比值。一旦FOV、场强确定，组织磁敏感性就会保持不变；不过磁敏感性猛烈改变能够造成场强失真。在体部成像中最常见磁敏感性伪影是发生于气体组织交界面，因为T2*相移使得信号丢失。金属物也能够扭曲磁场周围，在软组织邻近出现磁敏感性伪影。顺磁性物质有轻微增强磁化作用，对应增加局部磁场强度，进而使局部T2*减小造成伪影出现。后者在MRI增强（比如MRA）首过时出现或者在评价肿瘤灌注计算动脉输入功效时出现。在高场强下，场强愈加不均匀，T2*相移更敏感。这种效应首先提升了血流或缓释放疗种子检测能力（图15）；体部三T磁共振成像机遇与挑战39/58图15.磁敏感效应。对照分析在1.5T（9.3/4.2；层厚3.4mm；矩阵256256）（a）与3.0T（7.1/2.1；层厚2.6mm；矩阵256256）（b）下梯度回波序列取得前列腺影像（不是同一患者）显示在3.0T下缓释放射治疗种子愈加易于观察。尽管在3.0T同相位下TE缩短，不过T2*在高场强下缩短更显著，使得敏感性增加出现磁敏感效应体部三T磁共振成像机遇与挑战40/58体部三T磁共振成像机遇与挑战41/58另首先对于手术后或者治疗后患者腹内气体与金属物产生显著图像变形（图16）。为了降低磁敏感性伪影能够利用均匀线圈降低局部场强不均匀，和应用快速自旋回波包含180翻转脉冲降低T2*相移。体部三T磁共振成像机遇与挑战42/58图16.磁敏感伪影。在双侧子宫动脉栓塞后马上用1.5T（155/2.28；层厚5mm；矩阵256160；翻转角80）做同相位梯度回波轴位像（a），6月后用3.0T（160/2.5；层厚6mm；矩阵256160；翻转角80）（b）检验显示因为栓塞线圈造成磁敏感伪影（箭头）。在一样相同TE值，a图中伪影显著少于b图中。3.0T FSE序列（5520/101.2；层厚4mm，矩阵338384；翻转角90）取得轴位图像（c）显示伪影降低（箭头），改进原因是因为应用多个重聚脉冲，使得T2*相移效应缓解。体部三T磁共振成像机遇与挑战43/58体部三T磁共振成像机遇与挑战44/58安全性应用3.0T MR时天天在临床上都要提醒一些高场强下存在安全隐患。不一样生物物理学风险来自于静磁场、时间变换场强（梯度场）和射频场（射频系统）。大多数对人体进行磁共振成像采取磁场强度都是0.2-3.0T之间；在试验研究中能够到达8.0T或者更高。依照FDA最近指导，临床MR在静磁场8.0T时对人体“没有显著危险”。在应用超出8.0TM做研究时应该展示采取序列协议和签署知情同意书。体部三T磁共振成像机遇与挑战45/58在应用MR时，梯度场能够刺激神经与肌肉，Schaefer等对该方面进行了全方面讨论。场强引发对人体刺激包含刺痛感到疼痛不等，最近提及更重是心脏刺激。近期关于梯度场引发安全保护提供从潜在损害以至对患者直接伤害等全方面保护。听觉噪声也是梯度场造成一个方面。这种噪声源于高场静磁场下梯度场内电流快速转换。存在问题从单纯烦躁以至于听力永久丧失，对每个人影响伴随个体差异而不一样。为了降低噪声造成伤害，包含耳塞或者耳机使用，不论场强高低都应该应用。体部三T磁共振成像机遇与挑战46/58射频造成身体变热是最早被提及。另外，一些物理方面风险包含了体内埋植物、体外设备以及从属器件、医疗抢救设备在高场强下也能够造成伤害。在做MR检验前应该详细问询患者并签署一些知情同意文件以确保患者安全。在网上有一些相关允许MR检验时埋植物和生物医学设施资料（http：/）。大多数与MR相关事故是因为筛选方法不仔细或者进入MR环境入口存在缺点（如：进入MR磁体间一些个人原因或其它潜在危险）。众所周知火箭现象危险（图17）是因为在5高斯半径内磁场强度轻度或显著增高所致，因而建立预防伤害发生程序和指导是非常必要。建立不一样指导程序和推荐提议以确保筛选方法轻易实施。MRI用来评价产科、胎盘和胎儿发育异常已经超出。在此期间，一些试验室和临床研究检测怀孕期MR平扫影响。总体上，这些研究发觉没有明确证据证实对胎儿存在伤害。然而，大多数研究都是在小于3.0T下进行，远期研究还需要深入佐证。体部三T磁共振成像机遇与挑战47/58图图17.图示一个担架进入图示一个担架进入3.0T磁体。假如此时有患者在做磁体。假如此时有患者在做MR检验将会造成严重事故。高检验将会造成严重事故。高场强磁体场强磁体5高斯线一定要大于高斯线一定要大于1.5T。体部三T磁共振成像机遇与挑战48/58远景展望3.0T下SNR增高与波谱分散扩展了高场强下研究功效应用范围，使得质子数少情况下成像成为可能，这在低场强下是不能实现。比如，经过专用线圈采集磷31频率评价糖尿病足肌肉萎缩情况。这种方法是定量评价肌肉萎缩，在之前仅仅是依据临床体征和周围神经病变评价（图18）。另一主要应用为钠成像用来评价肾功效。钠23成像用来图示人体肾脏内钠分布，而且定量化区分皮髓质钠梯度（图19）。体部三T磁共振成像机遇与挑战49/58图18.3.0T下磷谱成像。3.0T下取得正常足（a，c）与糖尿病足（b，d）轴位氢谱影像（a，b）与磷谱影像（c，d），对于提升周围血管病变显示率与增加测量组织中磷浓度能力都有主要意义。在1.5T中，磷质子没有足够多信号形成磷谱影像与定量测定。在3.0T系统中，高SNR使得磷成像质量与测量得到提升，用来评价糖尿病患者下肢周围血管病严重程度，帮助确定保守治疗还是手术治疗。体部三T磁共振成像机遇与挑战50/58体部三T磁共振成像机遇与挑战51/58远景展望3.0T下SNR增高与波谱分散扩展了高场强下研究功效应用范围，使得质子数少情况下成像成为可能，这在低场强下是不能实现。比如，经过专用线圈采集磷31频率评价糖尿病足肌肉萎缩情况。这种方法是定量评价肌肉萎缩，在之前仅仅是依据临床体征和周围神经病变评价（图18）。另一主要应用为钠成像用来评价肾功效。钠23成像用来图示人体肾脏内钠分布，而且定量化区分皮髓质钠梯度（图19）。体部三T磁共振成像机遇与挑战52/58图19.3.0T系统三维钠成像。人体肾脏轮廓冠状投影25分钟（a）与12分钟（b）对照显示右肾内钠分布。尽管a与b图都是采取一样正交线圈与梯度回波扫描序列（30/1.8；FOV383824；矩阵12812816），但长时间采集（a）高SNR则提供了更准确描述（在d图中，地形图数据源于a图），与皮质相比，肾髓质展现高钠梯度。体部三T磁共振成像机遇与挑战53/58体部三T磁共振成像机遇与挑战54/58在动脉自旋标识（ASL）中，3.0T下SNR增加与血液T1延长用来测量动脉血中灌注信号。ASL方法是基于两幅连续采集图像进行减影，一幅采集是在感兴趣区上游动脉血预磁化之后，第二幅是没有动脉磁化。减影影像提供是关于兴趣区组织灌注信息。在腹部应用此技术是对肾细胞癌与转移瘤进行射频消融前后血流做定量化评价（图20，21）。体部三T磁共振成像机遇与挑战55/58图图20.动脉自旋标识（动脉自旋标识（ASL）示意图显示空间选择性饱和带置于病变上游，当血流至病变）示意图显示空间选择性饱和带置于病变上游，当血流至病变时将翻转自旋质子。病变内翻转质子自旋用来测量评价肿瘤血流，确定治疗方案时将翻转自旋质子。病变内翻转质子自旋用来测量评价肿瘤血流，确定治疗方案体部三T磁共振成像机遇与挑战56/58图21.治疗前（上）后（下）MR-ASL成像显示治疗之后左侧胸部巨大肾细胞癌转移瘤内血流降低。体部三T磁共振成像机遇与挑战57/58结论3.0T下SNR提升能够提升图像品质、缩短采集时间、增加分辨力。在合理采集时间内取得生理学和功效信息能力大大提升，尤其是在腹部影像应用中。最好临床实践是权衡期望优化图像品质、提升诊疗符合率、通晓伪影起源以及消除方法，做好针对患者与个人安全体部三T磁共振成像机遇与挑战58/58