一项新研究指出，医生现在能通过一种同时显示心脏组织和血流的新型MRI技术，看清心脏缺陷的位置，并精确制定修复计划。宾夕法尼亚州费城儿童医院（CHOP）的研究人员开发了一种心脏MRI的3D容积渲染方法，能显示心脏内部的复杂结构，并呈现血液在这些结构中的流动，跟超声图像差不多，但避免了传统角度定位的难题。
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新型MRI影像如何工作
在《放射学：心胸成像》上发表的研究中，研究人员展示了他们的方法如何帮助四名患有先天性复杂心脏病的幼儿制定治疗决策。
容积渲染是一种计算机图形技术，可直接从MRI扫描数据创建3D图像。它的原理是根据组织在MRI中的表现，给不同组织分配颜色和透明度。
"这就像调整照片里的设置来突出某些特征，"研究合著者、费城儿童医院儿科心脏麻醉师兼心脏病专家、宾夕法尼亚大学副教授马修·乔利博士说。"我们开发了特定设置，使心肌和心脏瓣膜可见，同时让血液和周围组织透明。"
该技术特别适用于观察通过复杂结构（如心脏瓣叶）的血流——瓣叶的作用就是打开让血液通过，然后关上密封，防止血液倒流。
“对于心脏有洞或瓣叶关不严的患者，我们现在可以看到瓣叶的运动，并准确识别出瓣膜泄漏的位置，这在以前的MRI上是做不到的，”Jolley博士说。
在年轻患者身上发挥的作用
研究中的一位患者是一名四岁男孩，患有主动脉瓣关闭不全还狭窄，在考虑要不要做瓣膜修复或置换手术。研究团队的可视化工具显示了瓣叶和中间漏血的地方，帮医生确定了最佳手术方案。
团队开发了新的方法，用MRI显示血流，比如画出血流方向的线条，还有用颜色标记，就像多普勒超声那样。Jolley博士说，虽然3D超声也能同时看到组织和血流，但视野比较小，而且测量血流准不准要看超声束和血流方向的角度。
CT可提供出色的解剖图像，但无法显示血流，且使用电离辐射。MRI能提供任意角度的优质血流图像，而且没有辐射——这点对儿童特别重要，因为他们一辈子可能需要反复做影像检查。
“重要的是，容积渲染速度极快，几乎瞬间就能生成图像——这对4D动态影像至关重要，因为信息量太大，传统手动追踪方法根本处理不过来，”乔利博士说。
优势、局限与开源工具
乔利博士表示，该团队将这些MRI可视化技术视为超声的补充而非替代。
“我们的方法存在局限性，”他说，“这些可视化的质量很大程度上取决于原始MRI扫描的质量。手动追踪等方法可以校正图像缺陷，且对于心功能计算机模拟等特定分析仍是必要的。”
该团队兴奋地发现，他们用核磁共振拍出的图像，跟医生们平时用来检查心脏瓣膜的彩色多普勒三维超声心动图长得非常像。
基于这项研究，团队搞出了一套免费的心脏图像处理工具——SlicerHeart，它用的是个叫3D Slicer的开源程序。研究团队已把这些工具开放出来，供心血管医学的研究和治疗使用，特别是针对先天性心脏病。
更多信息：《利用三维心脏MRI、四维电影和四维血流图像的容积渲染，快速显示心脏瓣膜和心肌》，《放射学：心胸成像》（2026年）。
前往SlicerHeart页面获取图像处理工具。
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