研究亮點(diǎn)概覽:
1. 革命性簡化設(shè)計(jì):該磁共振成像儀無需射頻(RF)屏蔽結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)MRI必需的磁屏蔽室,僅需標(biāo)準(zhǔn)單相220V電源即可運(yùn)行,極大地降低了硬件成本和空間要求。使用緊湊型0.05 T永磁體,結(jié)合創(chuàng)新的主動(dòng)電磁干擾(EMI)感應(yīng)技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)了在開放環(huán)境下的高分辨成像。
2. 基于深度學(xué)習(xí)的EMI消除:研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套EMI感應(yīng)線圈,通過深度學(xué)習(xí)模型“Deep-DSP”,直接預(yù)測出無EMI污染的核磁共振信號,顯著提高了圖像質(zhì)量。這種方法有效應(yīng)對了外部環(huán)境和內(nèi)部電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾,簡化了傳統(tǒng)的屏蔽方案,提升了設(shè)備的便攜性和患者友好度。
3. 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的高分辨率重建:開發(fā)了一種基于深度學(xué)習(xí)的圖像重建方法,該方法利用大規(guī)模高場MRI數(shù)據(jù)集,實(shí)現(xiàn)了三維多尺度超分辨率重建,大幅提升了0.05 T MRI圖像的細(xì)節(jié)和對比度,包括大腦、脊柱、腹部和膝關(guān)節(jié)等多個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的成像質(zhì)量,同時(shí)減少了掃描時(shí)間和噪聲。
4. 廣泛臨床應(yīng)用潛力:該系統(tǒng)成功實(shí)施了包括T1加權(quán)、T2加權(quán)和擴(kuò)散加權(quán)在內(nèi)的常用臨床成像序列,廣泛適用于多種人體解剖結(jié)構(gòu)的全身成像,且掃描時(shí)間控制在8分鐘以內(nèi),圖像分辨率達(dá)到約2×2×8 mm³。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,心臟、肺部、肌肉骨骼系統(tǒng)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)均可清晰成像,展現(xiàn)了其廣泛的臨床適用性。