3.5秒超快成像技术精准评估肺通气功能

在肺部疾病研究与诊疗领域，一项来自精密测量院的创新成果正引领着技术革命。中国科学院精密测量院周欣研究团队提出了基于Zigzag编码的超快129Xe气体MRI成像方法。仅需3.5秒！就能实现肺部通气功能的高分辨成像，已经应用于COVID-19患者出院后肺通气功能定量可视化评估。相关研究成果在《医学磁共振》上发表，并被选为当期封面。

《医学磁共振》封面。图源受访单位

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传统上，CT、ECT及MRI等临床影像技术在评估肺部气体交换功能时面临诸多挑战，尤其难以捕捉到细微的肺部病变。而慢阻肺、哮喘及间质性肺疾病等肺部重大疾病，往往伴随着气体交换功能的显著异常。为解决这一难题，超极化129Xe肺部气体MRI技术应运而生，它通过增强MRI信号强度，使得肺部成像成为可能，并能定量、可视化地评估肺通气功能及气血交换状况。

然而，这项技术往往需要患者吸入气体后长时间屏气，对许多肺部疾病患者而言颇为困难。精密测量院周欣研究团队迎难而上，提出了基于Zigzag编码的超快成像方法，极大地缩短了成像时间，仅需3.5秒即可完成高分辨率的肺部通气功能成像。这一突破不仅提高了患者检查的舒适度，还极大提升了临床应用的效率与准确性。

通过在相位编码方向施加锯齿形梯度，研究团队实现了肺部通气功能的快速、高分辨成像。与常规bSSFP序列相比，新技术在相同数据采集时间内可将图像分辨率提高约10倍，且在更短时间内获得更精细的肺部影像。

尤为值得一提的是，该技术已成功应用于COVID-19患者出院后肺通气功能的定量可视化评估，为患者康复状况的精准评估提供了有力支持。研究显示，该技术获得的通气缺损百分比与健康志愿者及COVID-19出院患者的实际状况高度吻合，进一步验证了其临床应用的可靠性与准确性。

健康受试者和COVID-19出院患者的典型高分辨通气功能图像。图源受访单位

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院先导项目、湖北省自然科学基金等项目的资助。

论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mrm.30120