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1、贵州贵阳 2016年6月4-5日,热烈祝贺 2016年贵州省医学会 放射与影像技术学术交流会 胜利召开,磁共振成像设备与融合应用,付海鸿 中国医学科学院北京协和医院 北京协和医科大学（清华大学医学部） 北京医学会放射技术分会主任委员 影像技术分会候任主任委员,- 医用人体磁共振成像39周年纪念,2016年贵州省医学会放射与影像技术学术交流会 贵州贵阳 2016年6月4-5日,成像历史设备现状 融合应用,主 要 内 容,Haihong Fu,2016年贵州省医学会放射与影像技术学术交流会 贵州贵阳 2016年6月4-5日,Paul Lauterbur (保罗劳特布尔),磁共振成像技术的开拓者,L
2、auterburs first published MR images acquired at the State University of New York at Stony Brook (from Nature 1973; 242: 190-191).,Peter Mansfield (彼得曼斯菲尔德),磁共振成像技术的开拓者,Raymond Vahan Damadian (雷蒙德瓦汉达曼迪安),磁共振人体成像设备的开拓者,In 1969, first propose the MR body scanner. In 1971, Discovered that tumors and nor
3、mal tissue can be distinguished in vivo by NMR because of their different relaxation times. Paper: “Tumor detection by nuclear magnetic resonance.” Science 171: 1151-1153,In Feb. 5, 1974, received the first patent in the field of MRI when he patented the concept of NMR for detecting cancer after fil
4、ing an application in Mar. 17, 1972.,In 1977, Raymond Damadians Apparatus and method for detecting cancer in tissue.,First human MRI body scan On July 3, 1977, the first MRI body exam was performed on a human being. It took almost five hours to produce one image, which was never made a practically u
5、sable method and has never been used in what is considered MR imaging as we know it today.,1977年7月3日,The First Transverse Head Image,In 1978, Hugh Clow and Ian R. Young, working at the British company EMI, reported the first transverse NMR image through Hugh Clows head.,Hugh Clow （休克洛 ）、 Ian R. Youn
6、g （伊恩R. 杨）,Clow H, Young IR. Britains brains produce first NMR scans, New Scientist 1978; 80: 588, based upon proton-density differences. later upon differences in T1-weighting.,磁共振人体成像设备的开拓者,Rabi发明了研究气态原子核磁性的共振方法。Bloch & Purcell 发现宏观磁共振现象,1946,MR发展史,瑞士Ernst 诺贝尔 化学奖,1991,2003,美国Lauterbur & 英国Mansfie
7、ld诺贝尔生理学奖,MRI 医疗领域最尖端科技产品,MRI 技术领域-孕育产生七位诺贝尔奖得主,1972年3月17日申请1974年2月5日获得专利,1977,发展历史设备现状 融合应用,主 要 内 容,Haihong Fu,2016年贵州省医学会放射与影像技术学术交流会 贵州贵阳 2016年6月4-5日,Haihong Fu,1.0T,0.4T,7.0T,39 Years of MRI Devices,0.4T,1977年7月3日,2016年6月4日,1971年,39 Years of MR Images,First brain MR image,Haihong Fu,1.5T,7T,MRI
8、临床应用,扩散张量脑白质纤维束追踪成像（DTT） 3.0T - VS - 7.0T,Biological Sample: Courtesy of N. K. Logothetis et al. Max-Planck-Institute for Biological Cybernetics Tbingen, Germany,Case Sample: Courtesy of Haihong Fu et al. Radiology Department, Peking Union Medical College Hospital. Beijing,100730, China,red: top-dow
9、n green: left-right blue: in-out,Haihong Fu,CHINA MED 2011,2004年,放大镜？显微镜？磁共振解剖？磁共振病理？ Human In-Vivo MRI at 8 Tesla,多形性胶质母细胞瘤,Haihong Fu,7T,3T,Hippocampus Anatomical T2* Weighted Images,x1,x1,1.5T,x1,7.0T NYU,Photoed By Haihong Fu, PUMC Hospital. Dec. 2006,9.4T UIC,Photoed By Haihong Fu, PUMC Hospita
10、l. Dec. 2006,发展历史设备现状 融合应用,主 要 内 容,2016年贵州省医学会放射与影像技术学术交流会 贵州贵阳 2016年6月4-5日,MR融合应用1：站立负重位专用磁共振,Adding Weight to Your Diagnosis,立位MR下才能发现的椎管狭窄,MR融合应用2：乳腺专用穿刺床,优良的磁场均匀度保证最佳定位精度,多通道柔软线圈保持放疗位的同时保证最优图像质量,Monitor,Treatment Plan,Screen,Diagnose,Stage,MR融合应用3：放疗专用定位床,磁共振引导聚焦超声刀无创手术治疗系统（无创核磁肿瘤治疗系统 ）,Insighte
11、c ExAblate 2000 Non-invasive MR guided Focused Ultrasound Surgery,工作原理：利用治疗床中集成的线圈采集磁共振信号、成像，并据此磁共振影像，以三维立体可视化的方式准确制定治疗计划，完成磁共振引导下的聚焦超声入路和靶点的计划及定位工作；同时可利用磁共振的物理特性，实时监控治疗靶区的温度，以达到精确控制靶区聚焦超声能量的目的。 适用范围：目前已经获得美国FDA通过的是子宫肌瘤治疗方案，其余乳腺纤维囊腺瘤及乳腺癌、脑肿瘤、肋下肝肿瘤、前列腺癌、骨肿瘤的治疗方案仍在美国FDA的临床试验和审批中。,Haihong Fu,MR融合应用4：磁共
12、振引导超声聚焦刀,Haihong Fu,Photoed By Haihong Fu, PUMC Hospital. 2006,实时温度监测、坏死容积测量,温度图 & 超声辐射剂量图实时观察 + 反馈T 57C* or Dose 240 EM停止加热可靠的坏死容积,Threshold,J. Enholm et al., IEEE Trans.Biomed.Eng. accepted,Non-perfused volume,* Applies to the border of the cell. Temperatures at the center are higher, especially f
13、or larger cells.,CHINA MED 2011,CHINA MED 2011,可移动、一体化治疗床 256通道超声换能器 专用盆腔线圈 可以在扫描和HIFU治疗间任意切换 实时监控,MR-HIFU 子宫肌瘤消融,其它拓展应用？,MR融合应用5：磁共振复合手术室,Haihong Fu,CHINA MED 2011,Smilow Cancer Hospital at Yale-New Haven, New Haven,Childrens Healthcare of Atlanta, Atlanta, Georgia,Pre,Pre,Intra,磁共振复合手术室精准手术的基石,实时影
14、像更新，纠正脑移位影响全切肿瘤，保留神经功能深部微小精准定位全脑监测精准引导穿刺、活检、植入,颅脑肿瘤、脑血管疾病、颅脑损伤、脑功能性病变、头颈部肿瘤、颈部脊柱、脊髓病变,Haihong Fu,Photoed By Haihong Fu, PUMC Hospital,第一代超导磁共振复合手术室 直立开放式超导磁共振（Double Donar）,Haihong Fu,MRI专用显微镜（三鷹光器）,MRI专用 无影灯,防磁显示器,MRI专用手术台（瑞穂医科工業）,MRI专用 监视系统,麻醉机,日立AIRIS-II永磁磁共振,第二代磁共振复合手术室 永磁开放式磁共振一体化手术室,Haihong Fu
15、,磁共振一体化手术室,磁体磁体开放度（磁共振引导下的介入诊断和治疗）,穿刺时MR透视高速连续摄像功能：TR/TE : 16/4 Scan Time : 2.6s,Haihong Fu,Childrens Healthcare of Atlanta, Atlanta, Georgia,第三代：超导大孔径磁共振一体化手术室,Worlds first IMRISNV installation Smilow Cancer Hospital at Yale-New Haven, New Haven,影像学科现状和未来发展趋势,Smilow Cancer Hospital at Yale-New Have
16、n, New Haven，Connecticut,第四代：超导大孔径磁共振+DSA一体化手术室,United Hospital, St. Paul, Minnesota,改进：磁体旋转角度多手术室共享,上海华山医院术中MR 2010年,北京协和医院术中MR扫描间/神经外科手术间 2012年,术中磁共振手术实例（解剖级清除）,51岁男性 症状：头痛2个月，左侧偏瘫 MRI: 右侧岛叶肿瘤,Pre-OP,T1,T2,2nd scan: Total resection achieved,1st scan: Residual tumor,Further resection,Intra-Operative,术前：神经纤维束追踪成像,术后：运动神经纤维束保留完全,术后3天: 无神经功能损伤 偏瘫完全恢复,术中磁共振手术实例（功能级保留）,
