2020年12月，西门子10T俱乐部明星成员浙江大学白瑞良课题组在超高场微血管无创成像研究中取得喜人成果。题为《An Ultrahigh-Field-Tailored T1-T2 Dual-Mode MRI Contrast Agent for High-Performance Vascular Imaging》的最新成果已经发表在业界顶级期刊ADVANCED MATERIALS(iF影响因子=27)上。
该研究由浙江大学（医学院）系统神经与认知科学研究所白瑞良团队与浙江大学药学院凌代舜团队合作，通过磁共振成像序列开发、新型造影剂开发，胶质瘤生物模型构建、运用程序算法以及生物组织学验证发展了一种颅内微血管成像方法，在超高场血管成像研究取得进展。
在研究中，磁共振图像来源于西门子MAGNETOM 7T，项目组不仅利用交叉合作设计的小尺寸铁纳米颗粒磁共振造影剂（P-UDIOC），同时进行T1-T2双模态磁共振成像序列采集，首次在百微米尺度上实现了颅内微小血管的快速无创成像，成功克服了传统造影剂的成像弊端；而且基于T1-T2双模态的超高场动态对比增强磁共振成像（UHF-DCE-MRI）序列，能够显著提高血管分辨率和信噪比（SNR），进而对脑胶质瘤血管通透性进行准确、灵敏的评估。
常规序列CE-MRA成像对比
UDIOC提供了百微米尺寸血管的可视化方案，极大的提高了超高场MRA的分辨率。
新序列T1-T2双模态磁共振成像对比及大鼠模型微血管标志物CD34免疫组织化学（IHC）染色分析
图2：基于超高场T1-T2双模态MRI造影剂的DCE-MRI用于肿瘤血管通透性评价。图片来源：Adv. Mater.
为提高血管渗漏过程中造影剂的信噪比，针对新设计的造影剂的T1-T2双模态特性， 首次设计并采用能同时获得T1-T2的信号的多梯度回波序列（MGE）的UHF-DCE-MRI序列，获得P-UDIOC和两种传统造影剂的7T动态增强磁共振成像数据。
通过立体定向原位接种的大鼠模型微血管标志物CD34免疫组织化学（IHC）染色分析，表明P-UDIOC对胶质瘤的血管通透性的灵敏度最高，而且只有通过基于P-UDIOC的T1-T2双模态DCE-MRI得到的结果（图2a）才能与IHC染色结果高度相吻合。在脑胶质瘤区域微血管密度远高于正常脑组织，同时观察到部分正常组织区域也出现了少量微血管增生，这为肿瘤细胞的侵袭提供了便利条件。
因此，本研究为脑组织的微血管的分布和功能检测提供了新思路，对肿瘤的早期诊断和治疗效果评估有重要的参考意义。
要想让自己的文章在高影响力的杂志上发表并非易事，小编特地采访了白瑞良研究员，请他为大家分享在选题及研究中的成功经验：
Q
白教授，您最早是怎么想到做这个课题的？
A
我从2015年开始接触DCE-MRI，发现这一看似非常成熟的技术依然有很多问题，例如模型问题、信噪比问题、标准化问题、超高场应用问题。DCE-MRI应有的价值并没有被充分发挥和利用。针对信噪比问题以及超高场下如何优化DCE-MRI，联想到我们一直从事的多模态共采集研究，很自然的想到了能否利用双模态来采集DCE-MRI。
Q
在课题过程中，您遇到最大的困难是什么，是如何解决的？
A
在课题进行过程中，我们主要遇到了三个困难：第一个就是序列的选择和优化，非常感谢西门子科学家的大力支持，在疫情期间依旧能够通过远程和我们积极讨论，寻找最优化的采集方案；第二个是新造影剂的设计，要到达双模态同步采集，必须依靠一款能够同时产生双模态对比度的造影剂，这要感谢浙江大学药学院凌代舜团队，在这方面给了我们很大支持；第三个是下一步的临床推广，西门子10T俱乐部及领医联盟提供了与很多顶级医院临床合作的平台和机会，在临床合作医院的介绍和推荐，临床扫描的优化，论文组织方面西门子科学家也给与了非常宝贵的帮助和指导。
Q
这个新序列未来的临床潜力如何，您是否有兴趣分享给其他用户？
A
基于双模态的DCE-MRI完全可以直接推广到临床，包括应用到现有的常规Gd造影剂扫描，其优势不仅在于双模态带来的高准确度，也可以克服基于T1模态成像DCE-MRI面临的“假”信号问题。我们目前已经在我们的动物实验和计划中的人体试验中全面使用这个方法，我们很愿意分享给俱乐部其他成员，也希望有更多的合作伙伴参与进来。
Q
您对西门子的科研团队有何建议？
A
一个序列从概念提出到真正临床转化需要大量的序列和分析方法优化以及多方面资源的合作，这很难是一个课题组可以完成的。西门子科研团队起到了很好的桥梁作用，希望西门子可以继续保持在基础科研团队和临床转化团队协调的重要作用，合作共赢，促进医学影像的发展。
听完白瑞良研究员的分享，小编获益良多。西门子领医联盟10T俱乐部所一直倡导的“三方共赢，资源分享”的理念在这次研究中得到了充分的体现，期待该技术未来尽快在更多的领医联盟伙伴处得到应用推广，并尽早进入临床。
白瑞良 研究员
浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所 研究员
浙江大学医学院附属邵逸夫医院 双聘教授
国际医学磁共振协会青年会士(Junior Fellow)
海外华人医学磁共振协会青年科学家获得者
浙江省“杰出青年”基金获得者
浙江省“钱江人才”D类
杭州市“521”人才计划入选者
近5年发表SCI文章>20篇，总IF > 100。主持、参与国家自然科学基金面上项目，国际合作项目、浙江省杰出青年基金、浙江省科技厅“一带一路”国际合作项目等多个科研项目。返回搜狐，查看更多
