研究亮點概覽:
1. 革命性簡化設計:該磁共振成像儀無需射頻(RF)屏蔽結構和傳統MRI必需的磁屏蔽室,僅需標準單相220V電源即可運行,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,結合創新的主動電磁干擾(EMI)感應技術和深度學習算法,實現了在開放環境下的高分辨成像。
2. 基于深度學習的EMI消除:研究團隊設計了一套EMI感應線圈,通過深度學習模型“Deep-DSP”,直接預測出無EMI污染的核磁共振信號,顯著提高了圖像質量。這種方法有效應對了外部環境和內部電子設備產生的干擾,簡化了傳統的屏蔽方案,提升了設備的便攜性和患者友好度。
3. 數據驅動的高分辨率重建:開發了一種基于深度學習的圖像重建方法,該方法利用大規模高場MRI數據集,實現了三維多尺度超分辨率重建,大幅提升了0.05 T MRI圖像的細節和對比度,包括大腦、脊柱、腹部和膝關節等多個解剖結構的成像質量,同時減少了掃描時間和噪聲。
4. 廣泛臨床應用潛力:該系統成功實施了包括T1加權、T2加權和擴散加權在內的常用臨床成像序列,廣泛適用于多種人體解剖結構的全身成像,且掃描時間控制在8分鐘以內,圖像分辨率達到約2×2×8 mm³。實驗結果顯示,心臟、肺部、肌肉骨骼系統等復雜結構均可清晰成像,展現了其廣泛的臨床適用性。