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正式落地!亚洲首个15.0T转化医学影像平台有了新进展

2024-07-26健康

近日,这个疑问在第二届15T转化医学论坛上终于解密了!四川大学华西医院放射科展示了15.0T转化医学影像平台的最新成果,也邀请了行业专家、企业代表进行了深度探讨,共话未来15T转化医学。

首先,15T转化平台为何如此受行业关注?因为它集合了业内最先进的磁共振影像学设备,包括用于临床研究的 3.0T高场磁共振 、用于超极化碳13代谢成像的 5.0T超极化仪 ,以及前临床转化的 7.0T超高场磁共振 。这套组合可以通过多尺度影像突破常规3.0T磁共振对人体组织学的识别,将深入至细胞、分子水平对疾病进行探究。让临床医生从组织、细胞及分子水平去观察疾病的动态发展过程,为解释疾病病因提供新的线索。

7.0T磁共振是转化影像平台的核心武器。 今年3月华西放射7.0T磁共振完成安装,4月顺利进行了首次临床培训。与临床常用高场强3.0T磁共振相比,7.0T磁共振可以实现更高的信噪比,图像空间分辨率达到了亚毫米级别,可以更清晰地呈现微小结构。本次四川大学华西医院放射科主任吕粟教授展示了大量7.0T的临床图像,并介绍了其在临床疾病的探索。

大家一定最想问的是图像质量如何?给各位呈上!

7.0T磁共振小脑超高分辨率成像(0.2mm*0.2mm*2mm)

女性,13岁,癫痫,7.0T磁共振在额叶以及尾状核灰质异常显示显著优于3.0T

7.0T磁共振VRS周围血管间隙显示

7.0T磁共振豆纹动脉显示对比

fMRI-7.0T脑功能成像

女性,49岁,外院转入,癫痫。外院检查诊断为单发血管瘤,7T磁敏感加权图像显示颅内多个血管瘤存在

以上图像大家一定也感受到了7.0T前所未有的超高分辨率,不过正如 四川大学华西医院吕粟教授 所说:7.0T磁共振可能显示从前3.0T磁共振无法看到的结构或病变,而这些所见到的结构或者病变到底对临床有什么价值,对疾病认识有什么意义,这是我们探究的方向。

再介绍一下15T转化影像平台另一位主角: 超极化碳13代谢成像的5.0T超极化仪 。Overhauser在1953年首次提出动态核极化(dynamic nuclear polarization,DNP)的概念,即通过转移高度极化的电子自旋到原子核自旋,从而提高热平衡状态下原子核的极化来增加磁共振信号,目前被广泛称为「超极化」。2003年,Jan HenrikArdenkjaer-Larsen发明了溶解性动态核极化(dissolution-DNP,d-DNP),使固态超极化探针溶解并可转移至生物体内,得到显著提高的磁共振信号。借助于传统磁共振设备扫描注射入靶生物体内的超极化生物探针并得到至少提高10,000倍的MR信号,称之为 超极化磁共振 。可实现活体、无创、动态监测疾病发生发展过程中的代谢改变,真正深入到细胞、分子层面特异性地展现疾病的病理和生理学改变。

2024年3月24日,该设备正式安装,4月仅一个月时间完成了动物超极化代谢成像,全球最快。目前,华西放射团队正在进行动物相关基础实验,2025年将开展人体实验创新探索,2026年将开启创新药NDA。

作为15T转化医学平台的合作方, GE医疗中国影像业务产品部总经理赵霞 表示:「GE医疗正基于15T转化医学平台,积极整合全球资源,将全球最先进的技术资源与科研资源对接国内最顶尖的科研团队,深化产学研用在精准医疗方面的协同创新与落地,立足四川、辐射西部,带动全国精准医疗发展。」

四川大学华西医院吕粟教授 介绍 :15.0T转化医学影像平台真正实现了多专业支撑,团队拥有磁共振物理专家、操作技术专家、线圈设计专家、系统硬件专家生物化学专家、药代动力学专家、药剂研制专家、动物管理团队、医护人员团队、大数据分析团队等,为开展各类研究奠定了坚实基础。同时,积极与GE医疗、中核海德威、江阴万康等开展合作,进行院企共研。目前已经开展转病临床研究、化学分子探针合成、成像方法研究、创新转化研究、临床医学路径研究、病毒学研究、建模研究新型药剂研究、硬件开发研究等数十项研究。相信15T转化医学平台是非常独特且绝无仅有的平台。

在专访环节,我们也有幸邀请到了 北京协和医院放射科主任 冯逢教授 武汉大学人民医院放射科主任查云飞教授

冯逢教授 在本次论坛上的讲座主题与深度学习技术相关,因此采访也是基于人工智能与磁共振成像的讨论。她认为:AI技术的爆发已经彻底改变了医学影像领域,它在临床工作中的影响首先体现在我们日常采集的图像质量上。通过在设备上集成AI算法,不仅显著降低噪声,提高信噪比,特别是对于磁共振成像技术,原本信号微弱、信噪比较低,需要花费大量时间进行反复采集。但现在,AI技术的运用大幅度提升了信噪比,加快了采集速度,甚至在某些情况下,减少了患者因长时间检查而产生的不配合。更重要的是,这种技术还能增加噪声比,对于我们观察脑组织,区分灰质和白质,以及进行定量分析和图像分割等精确诊断变得尤为关键。直观上,我们最直接的感受就是图像质量有了大幅提升。今日的讲座中,有专家提出理论上通过AI技术提升的信噪比,已经接近甚至达到了7T MRI的水平。 超高分辨率图像让我们看到了原来不可及的结构和病变,让我们可以更深层次去探究这种原来不可见结构或病变与疾病之间的关系。

查云飞教授 在回答「在15T平台上,其他医院如何参与?」的问题时讲到: 15.0T转化医学影像平台实则是一种社会化平台,它需要领航者来引领方向,实践者去深入探索,以及推广者将成果传播开来。 就拿7T技术来说,并非所有单位都必须装备,而是需要像华西医院这样的领头羊来进行研发和创新。而对于那些广泛使用的3T平台,它们则是众多技术验证的关键。在这些技术中,有许多研究成果未来可以被推广和应用,比如1.5T设备在二三级医院中的应用,以及四川、重庆地区的医疗机构也能利用这些平台研发之后的技术。每个单位都可以从工具箱中挑选自己需要的技术进行集成和使用,而不需要全部购买,这样做可以避免资源的浪费。这种产学研的转化模式,就像大雁飞行时的队伍,有领头的,有跟随的,也有垫后的,这种模式我们今天讨论得非常热烈,因为它不仅高效,而且合理。高端设备应该是为特定项目、特定团队和特定用途而设计的,国家团队在前面引领,而大量的应用则在基层实践中得到验证,这就形成了一个正式的高低搭配模式。

近期,2023年度中国医学院校/医院科技量值(STEM)及2019-2023五年总科技量值榜(ASTEM)发布,四川大学华西医院放射科荣膺全国第一,展示了其在放射学领域的卓越科研实力和持续的创新能力。15.0T转化医学影像平台正式落地,更加奠定了华西医院放射科在科研转化能力的领先水平。我们期待明年,在第三届15T转化医学论坛上华西放射团队可以带来更多的突破性成果。

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