在磁共振成像檢查的過程中，射頻線圈是接收信號(hào)必不可少的設(shè)備。然而傳統(tǒng)的線圈往往是由剛性模具設(shè)計(jì)而成，這種線圈并不適用于人體異形結(jié)構(gòu)以及彎曲關(guān)節(jié)的成像。針對上述問題，北京大學(xué)第一醫(yī)院影像科王霄英教授、北京大學(xué)人民醫(yī)院骨科周殿閣研究團(tuán)隊(duì)以及北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心張玨研究小組密切合作，創(chuàng)新性地研發(fā)出一種新型柔性線圈——“柔性排線天線FFCA”（Flexible Flat Cable Antenna，圖1）。最近，國際磁共振領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊NMR in Biomedicine刊登了這項(xiàng)合作研究成果“Knee MRI under varying flexion angles utilizing a flexible flat cable antenna”(10.1002/nbm.3264 )。

圖1 柔性排線射頻線圈FFCA（左）與商用膝關(guān)節(jié)線圈（右）對比圖

與傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)線圈相比，F(xiàn)FCA良好的柔韌性能夠使其容易貼合患者的肢體、關(guān)節(jié)以及足踝部等異形結(jié)構(gòu)，并可以在力學(xué)加載情況下實(shí)現(xiàn)軟組織病理成像。與此同時(shí)根據(jù)單極天線理論，F(xiàn)FCA擁有更大覆蓋范圍和更高信噪比的優(yōu)勢。通過水膜和人體膝關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)，得到了FFCA與目前GE公司商用的八通道專用膝關(guān)節(jié)線圈對比圖（圖2）。結(jié)果表明，僅單通道設(shè)計(jì)的FFCA就能實(shí)現(xiàn)更為滿意的磁場均勻性和更高的信噪比。另外，F(xiàn)FCA擁有良好的柔韌性，為多角度膝關(guān)節(jié)成像提供了可能，可以在膝關(guān)節(jié)不同角度下進(jìn)行成像對比并進(jìn)行力學(xué)加載成像，極大地提高了膝關(guān)節(jié)損傷診斷的陽性率。同時(shí)基于無磁排線及其調(diào)頻匹配設(shè)計(jì)，可以獲得遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)射頻線圈的縱向覆蓋視場。不僅如此，由于排線各導(dǎo)線組元之間相互平行，保證了天線磁場均勻性，大大克服了成像掃描時(shí)產(chǎn)生的渦流效應(yīng)，在減少了偽影的同時(shí)也提高了安全性。柔性射頻排線線圈技術(shù)還可用于多種關(guān)節(jié)成像（圖3）,并為磁共振射頻線圈設(shè)計(jì)成像以及下肢無創(chuàng)灌注功能成像提供了一個(gè)嶄新的思路。

圖2 柔性磁共振接收器FFCA水膜實(shí)驗(yàn)與膝關(guān)節(jié)、腳踝關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)。膝關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)表明FFCA可以在膝關(guān)節(jié)角度（100°至180°）下有效獲得大視場成像。

圖3 FFCA 用于多用途的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（A） 手部關(guān)節(jié)成像；（B）肩關(guān)節(jié)成像；（C）肘關(guān)節(jié)成像；（D）腳踝關(guān)節(jié)成像。

該文的第一作者為北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院博士研究生賈凡，相關(guān)工作已經(jīng)申請了國家發(fā)明專利。

來源：北京大學(xué)新聞網(wǎng)