定量磁共振简介之T2定量技术

磁共振成像（MRI）技术是一种以核磁共振原理为基础的无损伤诊断技术，它没有电离辐射，可以通过任意断面进行成像，并且可以进行立体重建，获得组织和器官的解剖结构和功能结构，以此提供对病变的诊断信息。纵向弛豫时间（T1）和横向弛豫时间（T2）是MRI最基本的对比机制，人体内不同组织产生的磁共振信号其弛豫时间也不尽相同。临床常规序列大多根据不同组织、正常组织与病变之间的T1、T2的不同，来实现对组织的识别和病变的检测。

不同组织的T1特性

不同组织的T2特性

T1加权图像 T2加权图像

如上图T1、T2加权图像所示，以脑脊液为例，和其他组织相比较，由于其T1时间较长，所以在T1加权图像上显示为暗信号，由于其T2时间较长，所以在T2加权图像上显示为亮信号。

虽然T1加权和T2加权图像提供了磁共振最基本的图像对比，但它们也有自身的问题：就是图像的对比与扫描图像所用的具体扫描序列以及扫描参数有很大的关系。这就使得不同的设备上采集到图像、或者不同医院相同设备上采集到的图像，组织对比上往往存在比较明显的差异。这就给图像的自动分析与处理带来了困难。近两年来，随着基于深度学习的人工智能方法的兴起，基于医学影像分析的计算机辅助诊断成了热点；为了方便计算机学习，很多机构开始推动扫描序列和扫描参数的规范化，即针对不同的诊断目的，鼓励不同医院采用相同的序列与参数进行扫描，以获得一致的图像对比。虽然如此，不同厂家的设备上获得图像对比通常仍然存在一定差异。

定量磁共振（QMR）为这一问题的解决提供了另一个思路相比于定性的加权成像，定量磁共振直接测量体元的T1、T2等参数值，这不仅对于人体病理组织的检测具有更高的敏感性和特异性，也大大减小了不同设备结果的差异，因而具有非常重要的临床价值和研究价值。按照定量对象分类，QMR主要分为组织弛豫参数定量成像、组织化学组分定量成像、组织生理定量成像三大类。其中应用最为广泛的是组织弛豫参数定量成像，包括T1定量图、T2定量图、T2*定量图等。如何快速、准确地测定体元弛豫时间，一直是磁共振科学家努力的目标，尤其是T2定量图更是近年来磁共振成像领域研究的热点之一。

T2弛豫时间通过描述组织横向磁化衰减来反映组织的特异性，通过测量不同回波时间的磁共振信号强度，并由方程S(t)=Sexp(-t/T2)计算得到T2值。上海卡勒幅磁共振技术有限公司在自主研发的1.5T磁共振系统上成功开发T2定量图的成像方法，采用优化改进后的自旋多回波序列，实现成像区域内精确的180度重聚脉冲，一次激发采集更多自旋回波，通过测量不同回波时间的磁共振信号强度，结合非线性拟合算法，进而实现准确快速的T2定量成像。

卡勒幅1.5T系统采集的人脑灰白质T2定量图

卡勒幅1.5T系统采集的膝关节T2定量图

T2定量技术在临床上具有较高的应用价值，比如确定帕金森病的严重程度、癫痫的诊断、前列腺疾病的诊断、内流灌注研究等，尤其是骨性关节的早期诊断，都可通过T2值的定量分布甄别病变。

随着磁共振技术的深入发展，各种定量磁共振技术正在临床和科研领域中得到日益广泛的应用，不但为精准医疗奠定技术基础，也为大数据分析、医疗人工智能、影像组学等前沿科技提供更为客观的数据。除了T2定量技术，卡勒幅也一直致力于实现其他定量磁共振前沿技术，例如肝脏铁定量、磁化率定量等，为临床诊断和研究提供更为可靠的技术与方法，为我国的精准医疗事业贡献自己的力量。