莫斯科診斷和遠(yuǎn)程醫(yī)療中心的一個研究小組創(chuàng)建了一個物理模型來保持最常用的 MRI 脈沖序列之一的質(zhì)量：彌散加權(quán)成像 (DWI)。由于該序列對各種類型的腫瘤高度敏感，因此該方法可以應(yīng)用于 MR 掃描儀。結(jié)果發(fā)表在Insights into Imaging上。
癌癥的早期診斷是醫(yī)療保健系統(tǒng)中最優(yōu)先考慮的問題之一，因?yàn)樗鼘τ谡w治療的成功和挽救患者的生命至關(guān)重要。DWI 可用于檢測各種組織和器官中的惡性腫瘤。它的優(yōu)點(diǎn)是可以深入了解水分子在身體組織中的擴(kuò)散，而無需讓患者暴露在輻射下。
H 2O 分子移動的方式取決于它們是在細(xì)胞內(nèi)部還是外部。在細(xì)胞內(nèi)，水的運(yùn)動在某種程度上受到細(xì)胞器的限制，細(xì)胞器有時會阻礙(緩慢擴(kuò)散)和半透性細(xì)胞膜(受阻擴(kuò)散)。由于細(xì)胞之間有更多空間，因此唯一限制水運(yùn)動的是細(xì)胞膜。
這種運(yùn)動可以通過使用表觀擴(kuò)散系數(shù) (ADC) 圖對 DWI 數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理來估計(jì)。在沒有病理組織的情況下，與細(xì)胞間 ADC 相比，細(xì)胞內(nèi) ADC 較低。然而，細(xì)胞密度的增加(在存在惡性腫瘤的情況下，尤其是那些由許多小細(xì)胞組成的腫瘤)會導(dǎo)致細(xì)胞間擴(kuò)散減少。
由于 ACD 不是絕對值，它取決于外部因素，例如序列和重建參數(shù)、圖像質(zhì)量和硬件特性。為了提高腫瘤鑒別診斷的有效性，必須以更高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性來估計(jì) ACD。這可以通過允許評估成像質(zhì)量和構(gòu)建各種擴(kuò)散模型(即非限制、受阻和限制擴(kuò)散與滲透和半滲透膜)的模型(也稱為測試對象)來實(shí)現(xiàn)。這種模型是由莫斯科診斷與遠(yuǎn)程醫(yī)療中心創(chuàng)新技術(shù)部的一個研究小組開發(fā)的。
美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院、定量成像生物標(biāo)志物聯(lián)盟和英國癌癥研究所開發(fā)的現(xiàn)有模型的應(yīng)用受到限制，因?yàn)樗鼈兪褂镁酆衔锶芤?。相反，本文的作者建議使用基于硅氧烷的油包水 (W/O) 乳液和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 水溶液的組合。這些組件允許模擬受阻和受限擴(kuò)散，同時保持相對較高的信號強(qiáng)度。此外，新設(shè)計(jì)的模型可用于評估脂肪抑制方面的圖像質(zhì)量控制，這對于檢測病理過程同樣至關(guān)重要。
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