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2024年5月10日，來(lái)自香港大學(xué)生物醫(yī)學(xué)成像與信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)室的吳學(xué)奎團(tuán)隊(duì)（此前成果回顧）在《Science》雜志上發(fā)表了一篇開(kāi)創(chuàng)性的研究文章，介紹了一款超低成本、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的全身超低場(chǎng)（0.05 Tesla）MRI掃描儀，這一成果有望打破傳統(tǒng)MRI設(shè)備的局限，開(kāi)啟全民健康檢查的新篇章。

研究亮點(diǎn)概覽：

1. 革命性簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)：該磁共振成像儀無(wú)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(kāi)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(guò)深度學(xué)習(xí)模型“Deep-DSP”，直接預(yù)測(cè)出無(wú)EMI污染的核磁共振信號(hào)，顯著提高了圖像質(zhì)量。這種方法有效應(yīng)對(duì)了外部環(huán)境和內(nèi)部電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾，簡(jiǎn)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(kāi)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(chǎng)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(duì)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。

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm7168