近日，杜克大學研發(fā)的ＭＲＩ新技術使用超過目前ＭＲＩ技術６４萬倍分辨率為我們展示了一幅小白鼠大腦ＭＲＩ圖像。

０１ＭＲＩ技術創(chuàng)新

現(xiàn)在ＭＲＩ技術的局限性

磁共振成像（ＭＲＩ）是用來觀察Ｘ射線難以成像的人體組織的方法?，F(xiàn)有的ＭＲＩ技術所提供的圖像雖然可以讓醫(yī)生發(fā)現(xiàn)腫瘤等疾病，但要查看揭示大腦組織結構的微觀細節(jié)，現(xiàn)有的ＭＲＩ技術已經不夠用了，我們需要更高的清晰度。

清晰６４萬倍

在杜克大學活體顯微中心、田納西州衛(wèi)生科學大學、賓夕法尼亞大學、匹茲堡大學和印第安納大學的支持下，研究人員接過了挑戰(zhàn)，提高了ＭＲＩ的分辨率，獲得了迄今為止最清晰的小鼠大腦圖像。

研究人員生成了一張比人類典型臨床ＭＲＩ清晰得多的小鼠大腦掃描圖，從科學角度講，這相當于從像素化的８位圖形過渡到Ｃｈｕｃｋ　Ｃｌｏｓｅ畫作的超現(xiàn)實細節(jié)。新圖像的單個體素（可以將其視為立方像素）僅測量５微米。這比臨床ＭＲＩ分辨率提高了６４萬倍。

技術創(chuàng)新過程

為了實現(xiàn)這項技術創(chuàng)新，研究團隊使用了一系列新設備和新技術，這其中包括一個強磁鐵（大多數臨床ＭＲＩ依賴于１．５到３特斯拉的磁鐵；約翰遜的團隊使用的是９．４特斯拉的磁鐵）、一套特殊的梯度線圈（比臨床ＭＲＩ中的線圈強１００倍，有助于生成大腦圖像）和一個相當于近８００臺筆記本電腦的高性能計算機，用于成像一個大腦。

此ｇｉｆ顯示了在掃描小鼠大腦橫截面上下移動時，高分辨率的彩色腦電路。

在約翰遜和他的團隊“徹底掃描”小鼠腦部之后，他們使用了另一種稱為光片顯微術的成像技術。這種互補技術使他們能夠在整個大腦中標記特定的細胞群，例如在帕金森病研究過程中標記多巴胺細胞群。

然后，團隊將光片圖片（它們可以更準確地查看大腦細胞）映射到原始的ＭＲＩ掃描上，該掃描在解剖學上更為準確，可以在整個大腦中清晰地查看細胞和電路。借助這種整合的全腦數據成像，研究人員現(xiàn)在可以以前所未有的方式深入了解大腦的微觀奧秘。

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ＭＲＩ未來發(fā)展方向

本次研究成果

在本次研究過程中，共生成了兩組超分辨率的ＭＲＩ圖像，第一組ＭＲＩ圖像展示了小鼠隨著年齡增長，大腦范圍內的連接性如何發(fā)生變化，以及特定區(qū)域（如與記憶相關的海馬回）相較于小鼠大腦的其他部分發(fā)生更大變化。另一組圖像展示了一卷彩虹般的大腦連接，突顯了阿爾茨海默病小鼠模型中神經網絡的顯著退化。

盡管研究人員是在小鼠上進行的實驗，但這種精細的ＭＲＩ為創(chuàng)紀錄的分辨率觀察人類整個大腦的結構提供了一種重要的新方法。研究人員表示，小鼠成像的研究數據將在未來用于人體實驗，探究更深層次人體腦結構問題，例如大腦如何隨著年齡、飲食甚至神經退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ。┌l(fā)生變化。“這真的是一項開創(chuàng)性工作。我們可以以一種全新的方式來研究神經退行性疾病，”杜克大學的放射學、物理學和生物醫(yī)學工程學Ｃｈａｒｌｅｓ?。牛。校酰簦恚幔钐仄附淌冢牵。粒欤欤幔睢。剩铮瑁睿螅铮畈┦空f道。

ＭＲＩ未來發(fā)展方向

這項新研究于４月１７日發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上，是杜克大學活體顯微中心近４０年研究的結果。

在這四十年里，約翰遜、他的研究生和在杜克及其他地方的許多合作者，解決了許多問題，當最終將設備結合在一起時，就使得革命性的ＭＲＩ分辨率成為現(xiàn)實。通過將ＭＲＩ變成更高倍的顯微鏡，約翰遜和其他人可以更好地了解人類疾病的小鼠模型，如亨廷頓病、阿爾茨海默病等。這應該有助于更好地了解人類中類似功能的運作或失調。

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ＭＲＩ領域

各企業(yè)產品眾多

ＧＥ　Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ

ＧＥ?。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍迨敲绹鐕就ㄓ秒姎猓ǎ牵澹睿澹颍幔臁。牛欤澹悖簦颍椋悖┑尼t(yī)療業(yè)務部門，總部位于美國伊利諾伊州芝加哥。ＧＥ?。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍宄闪⒂冢保梗梗茨?，其業(yè)務范圍覆蓋醫(yī)療影像、監(jiān)護、生物制藥、藥物研發(fā)、細胞治療、以及各種醫(yī)療服務和解決方案。ＧＥ?。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍宓漠a品線包括ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ、超聲、核醫(yī)學、數字化Ｘ射線等診斷設備，還涉及藥物生產、監(jiān)護設備和健康信息技術等領域。

Ｓｉｇｎａ　Ｐｒｅｍｉｅｒ是ＧＥ旗下的一款３．０Ｔ高場ＭＲＩ設備，適用于全身成像，包括神經、肌肉骨骼、心血管和乳腺成像。Ｓｉｇｎａ　Ｐｒｅｍｉｅｒ采用了ＧＥ?。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍宓淖钚录夹g，如高密度磁體線圈、高度自動化的掃描軟件和先進的圖像處理技術，為臨床醫(yī)生提供了高質量、高分辨率的圖像。

西門子醫(yī)療

Ｓｉｅｍｅｎｓ　Ｈｅａｌｔｈｉｎｅｅｒｓ是德國跨國公司西門子在醫(yī)療領域的子公司，總部位于德國埃爾蘭根。成立于１８９６年，Ｓｉｅｍｅｎｓ?。龋澹幔欤簦瑁椋睿澹澹颍笤麨椋樱椋澹恚澹睿蟆。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍?，于２０１６年更名。公司的業(yè)務領域包括診斷成像、實驗室診斷、高級治療、健康服務和解決方案等。Ｓｉｅｍｅｎｓ?。龋澹幔欤簦瑁椋睿澹澹颍笤冢茫浴ⅲ停遥?、Ｘ射線、超聲、核醫(yī)學、實驗室診斷等領域提供高質量的設備和服務。

Ｍａｇｎｅｔｏｍ?。郑椋洌崾俏鏖T子醫(yī)療旗下的一款３．０Ｔ高場ＭＲＩ設備，適用于神經、肌肉骨骼、心血管和乳腺成像。Ｍａｇｎｅｔｏｍ　Ｖｉｄａ具有ＢｉｏＭａｔｒｉｘ技術，可自動適應患者的生物學特征，實現(xiàn)個性化成像。此外，它還具有先進的圖像處理技術，可提高圖像質量，降低噪聲水平。

飛利浦醫(yī)療

Ｐｈｉｌｉｐｓ?。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍迨呛商m跨國公司飛利浦（Ｒｏｙａｌ　Ｐｈｉｌｉｐｓ）的醫(yī)療業(yè)務部門，總部位于荷蘭阿姆斯特丹。成立于１８９１年，Ｐｈｉｌｉｐｓ　Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ致力于提供高質量的醫(yī)療設備、服務和解決方案。其業(yè)務領域包括診斷成像、影像引導治療、患者監(jiān)護和信息系統(tǒng)、家庭醫(yī)療護理等。在診斷成像方面，Ｐｈｉｌｉｐｓ?。龋澹幔欤簦瑁悖幔颍逄峁茫浴ⅲ停遥?、Ｘ射線、超聲、核醫(yī)學等產品，同時還涉及呼吸治療、睡眠監(jiān)測、心血管和神經介入治療等領域。

Ｉｎｇｅｎｉａ?。粒恚猓椋簦椋铮钍秋w利浦醫(yī)療旗下的這是一款１．５Ｔ寬孔徑ＭＲＩ設備，設計旨在為患者提供舒適的掃描體驗。Ｉｎｇｅｎｉａ?。粒恚猓椋簦椋铮畈捎昧巳蚴卓钌逃茫拢欤酰澹樱澹幔齑朋w，實現(xiàn)了全自動冷卻，減少設備維護成本。同時，它還具有高度自動化的掃描軟件，簡化操作流程，提高工作效率。

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這項新ＭＲＩ技術的分辨率超出現(xiàn)有技術６４萬倍，為醫(yī)學影像領域帶來了革命性的突破。這一重大成果不僅有望提高疾病的早期發(fā)現(xiàn)和診斷準確率，還有可能揭示人類生物學領域前所未知的細微差異，為未來的研究奠定堅實的基礎。

隨著這項技術的進一步完善和普及，我們期待醫(yī)學界將以全新的視角來了解和研究各種疾病的發(fā)生機制、治療方法以及病患的康復過程。此外，這一技術的開發(fā)也將激勵全球的科研人員不斷推動ＭＲＩ技術的發(fā)展，進一步提高診斷效率和治療效果。

在這個科技創(chuàng)新日新月異的時代，杜克大學的這項研究無疑為醫(yī)學科學界帶來了一股強大的推動力。這一革新性的成果將極大地提高全球人民的生活質量，使患者在與疾病的斗爭中獲得更多勝利的希望。讓我們共同期待這項新型ＭＲＩ技術為人類帶來更多福祉，為我們的未來注入更多光明與希望。未來更多前沿醫(yī)學科技，醫(yī)潛將持續(xù)關注。

（文章來源于互聯(lián)網）