科学家开发出MRI技术来改善对肿瘤的检测

癌症的早期诊断是医疗保健系统最优先考虑的问题之一，因为它对于全面治疗成功和挽救患者生命至关重要。DWI可用于检测各种组织和器官中的恶性肿瘤。它的优点是可以洞悉水分子在人体组织中的扩散，而不会使患者受到辐射。

H2O分子的移动方式取决于它们在细胞内还是细胞外。细胞内部的水运动在某种程度上受到有时会妨碍(缓慢扩散)的细胞器和半透性细胞膜(阻碍扩散)的限制。由于在细胞之间有更多的空间，所以唯一限制水运动的是细胞膜。

可以通过使用视在扩散系数(ADC)映射对DWI数据进行数学处理来估计这种运动。在没有病理组织的情况下，与细胞间ADC相比，细胞内ADC更低。但是，细胞密度的增加(在存在恶性肿瘤，尤其是由许多小细胞组成的恶性肿瘤的情况下)导致细胞间扩散的减少。

由于ACD不是绝对值，因此它取决于外部因素，例如序列和重建参数，图像质量和硬件功能。为了提高肿瘤鉴别诊断的功效，必须以更高的准确性和可重复性估算ACD。这可以通过幻影(也称为测试对象)来实现，该幻影允许评估成像质量并建立各种扩散模型(即，具有可渗透和半渗透膜的非受限，受阻和受限扩散)。这种幻影是由莫斯科诊断与远程医疗中心创新技术部的研究小组开发的。

由美国国家标准技术研究院，定量成像生物标志物联盟和英国癌症研究所开发的体模的应用范围有限，因为它们使用聚合物溶液。相反，本文的作者建议结合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。该组件允许模拟受阻扩散和受限扩散，同时保持较高的信号强度。此外，新设计的体模可用于评估脂肪抑制方面的图像质量控制，这对于检测病理过程同样至关重要。

为了模拟受阻扩散，研究人员使用了浓度为0至70%的PVP水溶液。W / O乳剂模仿细胞内空间的限制扩散。为了获得高DWI信号(最大的射线可透区域)，作者加入了硅油：环甲硅油和辛烯丙基-甲硅油。使用具有各种脂肪抑制技术的1.5T磁共振扫描仪对该体模进行了扫描。

经过一系列的对照实验，作者得出结论，这种带有对照物质的模型可以模拟从正常组织到良性和恶性病变的表观扩散系数：从2.29到0.28mm2 / s。相应地，它适用于评估ACD测量质量和抑制脂肪的功效，也适用于校准各种制造商的MR扫描仪。