新算法可将患者做核磁共振的时间缩短到15分钟

核磁共振成像技术自诞生之后就被誉为一种革命性的医学诊断工具，不但大幅提高了诊断精度，还极大地推动了医学、神经生理学的发展。

核磁共振这样成像

核磁共振成像技术是通过激活人体不同组织中的氢核使其产生共振并捕获其发射出的电磁波的方式来获得图像的。但它并不能像X光检查一样进行一次短暂的照射就能成像，而通常需要在同一部位采集多张图像并使其形成序列，因此采集时间较长、成像速度较慢。过长的采集时间一方面降低了设备的使用率;另一方面也往往会引起患者不适，导致病人呼吸、心跳、胃肠蠕动的大幅变化，产生伪影，影响成像质量。因此，如何缩短扫描时间，开发出快速扫描技术，一直以来都是科研人员关注的热点。但这种检查方式仍然存在着一些不足，耗时较长便是其中最为突出的一点。如果要获得较高的精度，患者往往需要在仪器中等待长达40多分钟的时间，这不但降低了设备的利用率，也容易让人感到不适。据美国麻省理工学院网站报道，该校电子研究实验室日前开发出的一种新型算法就能解决这一问题，将这一漫长的时间缩短到15分钟。相关论文发表在《核磁共振医学》杂志上。

新算法让等待不再漫长

由麻省理工学院的科学家所开发出的这套算法就能较好的解决这一问题，该算法能够通过一个基准数据来产生图像，而不必每次都从头开始，这样就大大缩短了扫描所需要的时间。

新算法中，研究人员事先输入了各个不同部位的解剖结构、功能、外观等信息，以此来产生扫描设备所需要的基准数据，并在此基础上提高扫描速度。就以大脑扫描为例，之前机器只能一张接着一张连续扫描，而现在借助新的算法，软件将具有一定的“学习”能力，能够根据前一张的扫描图像推断下一张大概的样子，扫描设备在产生每一个像素点时，新算法都会首先作出判断：哪些新的信息是需要重新构建的，哪些可以借用先前扫描过的信息。此外，新算法还能根据前一次扫描的图像来预测下一次扫描位置以及不同类型组织的边界。

同时，为了避免这样的策略对后续的扫描产生过多的影响，算法中并没用加入太多的限制，这样即便是一些特别的组织也能被准确成像。这些努力最终使核磁共振扫描的时间从45分钟缩减到了15分钟。

研究人员称，虽然这种快速扫描方法对图像质量有轻微影响，但与现有核磁共振仪所采用的算法相比仍然极具竞争力。

GPU或能突破最后难关

据介绍，目前该小组正在设法完善这一算法，以进一步缩短将原始数据输出为可供医生直接阅读的图像的时间。因为，如果让新算法运行在传统计算机处理器上，这一步耗费的时间甚至比在常规核磁共振成像仪上的用时还要多。但研究人员相信，随着计算机硬件技术的快速发展，这一问题应该很快就能得到解决。

负责该项目的麻省理工学院电气工程和计算机科学副教授阿尔法·艾达斯坦森说，计算机图形处理器(GPU)就是一个很好的选择，用其完成这样的任务将会比普通处理器更快更高效。目前他的一个学生正在进行这方面的尝试。

斯坦福大学的磁共振系统研究实验室主任德怀特·西村说，该小组所进行的这项工作很有意义，它不但能大幅减少检查时间，还能方便地用于临床检查设备，具有极大的应用价值。