williamhill威廉希尔官网博士生邱月淇获ISMRM青年科学家奖近日2025 年国际医学磁共振学会(International Society for Magnetic Resonance in Medicine, ISMRM)年会在美国夏威夷召开,williamhill威廉希尔官网张志勇教授课题组的博士邱月淇在本次大会上荣获青年科学家奖(ISMRM Young Investigator Award)。奖项名称为Prince-Meaney Translational Science Award,获奖论文题目为“Spatiotemporal Encoding MRI in a Portable Low Field System”。该研究团队从包括斯坦福大学、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)、哈佛大学麻省总医院(MGH)等全球顶尖机构的激烈竞争中脱颖而出,成为本年度该奖项的唯一获奖者。
ISMRM2025邱月淇获奖直播录像
Prince-Meaney Translational Science Award是ISMRM Young Investigator Award三大奖项之一,是ISMRM颁发的磁共振基础科学转化研究领域最高荣誉。评选采用论文评审、大会答辩及专家组终审三重遴选机制,每年仅授予全球范围内最具临床应用价值的突破性研究成果。国际医学磁共振学会(ISMRM)自1994年成立以来,已发展成为全球规模最大的医学磁共振学术组织,其年度会议汇聚来自100余个国家的约6000名专家学者,堪称全球磁共振研究领域最具影响力的学术盛会。
ISMRM2026会议主席为邱月淇(左)颁奖
这也是我国的科研成果首次获得Prince-Meaney Translational Science Award,此次获奖不仅彰显了威廉体育williamhill官网在医工交叉领域的领先科研实力,更体现了我国在医疗设备核心技术攻关方面取得的重要进展,为推进磁共振技术的普惠化应用开辟了新的技术路径。
该论文的第一作者是张志勇老师指导的2022级直博生邱月淇,张志勇为唯一通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、上海市科委等项目的支持。
研究背景
床旁磁共振成像(MRI)凭借其便携性、介入安全性及低成本低能耗等优势,在脑卒中诊断等临床场景中展现出重要应用前景。然而,与高场超导磁体系统相比,这类采用永磁体的便携式低场MRI系统存在显著的主磁场(B0)不均匀性问题。典型高场超导MRI的B0不均匀性可控制在0.1-5 ppm范围内,而低场系统往往达到数百甚至数千ppm量级。
便携式MRI系统及其磁场不均匀性分布。
这种磁场不均匀性会导致回波平面成像(Echo Planar Imaging, EPI)在相位编码(PE)方向的图像几何畸变。值得注意的是,低场系统梯度性能相对较弱,会进一步放大EPI序列的相位累积误差,导致严重的图像失真。此外,便携式低场MRI多配备接收通道较少,无法通过并行成像技术实现相位编码步数缩减,这使得EPI序列在低场系统中的实施面临双重挑战:既需克服磁场不均匀性引起的相位误差,又缺乏有效的图像伪影校正手段。
研究成果
本研究创新性地开发了适用于无多通道并行加速便携设备的时空编码(Spatio-temporal encoding, SPEN)采集方法。与传统平面回波成像(Echo planar imaging, EPI)技术相比,欠采样的SPEN图像都展示了良好的抗畸变能力和较少的伪影,图像质量较高。使用SPEN对健康志愿者进行了脑部2D DWI扫描,以及在约3分钟内对全脑进行分辨率为2.5mm的3D SPEN实验。结果表明,在缺乏多通道线圈支持的便携式磁共振系统中,SPEN序列也可以较好地减少场不均匀性导致的图像畸变,为便携式磁共振系统开展快速脑组织扩散特性分析提供了新方法,有望进一步拓宽便携式低场磁共振的临床应用价值。
3D EPI成像结果与3D SPEN对应图像比较
EPI与SPEN扩散成像结果比较
研究团队在评奖报告中进一步展示了SPEN技术的系列创新拓展,包括SPEN DTI, SPEN RF-encoded及交叉时空编码成像xSPEN等技术在便携式磁共振设备上的转化应用。这些突破不仅推动了低场磁共振技术的发展,更为便携式MRI设备的临床转化应用提供了关键技术支撑。
交叉时空编码成像xSPEN技术应用
研究价值与展望
张志勇团队的成果首次在低成本便携式低场系统中实现高质量快速扩散成像,为基层医疗、急救场景提供了“可移动的精准诊断工具”。评审委员会评价称,”该技术重新定义了低场 MRI 的临床适用性”,其突破有望加速全球医疗资源均等化进程,尤其为偏远地区及急诊环境提供高效、无创的影像解决方案。
目前,团队正在与威廉体育williamhill官网医学院附属儿童医学中心江帆教授团队共同开展医工交叉合作,将便携式低场MRI系统及新成像技术应用于儿童脑智发育研究。此外,团队于2024年8月完成了威廉体育williamhill官网的完成人实施科技成果转化,顺利孵化了一家致力于开发以患者为中心的便携式低场磁共振系统的创新型医疗器械公司--上海智像医疗科技有限公司,团队更多研究成果将通过上海智像医疗科技有限公司的孵化平台应用于临床诊疗。
未来,团队将继续深耕医工交叉领域,推动 SPEN技术与人工智能、精准医疗的融合,进一步提升便携式MRI的诊断效能,为重大疾病的早期干预和个性化治疗开辟新路径。
论文链接:https://doi.org/10.1002/mrm.30104
Yueqi Qiu, Ke Dai, Sijie Zhong, Suen Chen, Changyue Wang, Hao Chen, Lucio Frydman, Zhiyong Zhang, patiotemporal encoding MRI in a portable low-field system. Magnetic Resonance in Medicine. 2024; 92: 1011-1021.
奖项公示链接:https://www.ismrm.org/25m/yia/
供稿单位| 学工办
作者| 张志勇课题组
审核| 朱春玲