四维血流磁共振如何提速 中国研发团队创新方案获国际赛事并列第一

诊断心血管疾病，不仅要看心脏和血管的形态，还要弄清血液在其中如何流动。

对于部分心血管疾病，真正复杂的地方不仅在于结构发生了什么变化，还在于这些变化如何影响血流。例如，瓣膜异常可能改变血流方向和速度，复杂的先天性心脏结构也可能导致血流路径发生改变。这些变化，能够为医生评估心血管疾病提供重要线索。

尽管传统影像检查能够帮助医生观察心脏和血管的结构，但要进一步了解复杂血流在三维空间中的分布，以及它如何随心脏搏动不断变化，还需要更全面的动态信息。四维血流磁共振（4D Flow MRI）能够在三维空间和时间维度上动态呈现血流变化，并对血流速度、方向等参数进行定量分析，帮助医生理解复杂血流特征，为主动脉瘤、狭窄及夹层等疾病的风险评估和手术规划提供参考。

但要完整获取这些信息，需要处理大量影像数据。如何在提高效率的同时，尽可能准确地还原血流信息，成为这项技术进一步走向临床应用的关键挑战。

近日，在2026年国际医学图像计算与计算机辅助手术会议（MICCAI 2026）相关的 CMRx4DFlow 2026四维血流磁共振图像重建挑战赛中，来自佳能医疗系统（中国）有限公司研究开发中心（以下简称“佳能医疗”）的中国研发团队，为解决这一技术瓶颈提供了新的思路，并在赛事四项评测任务中分别取得并列第一、第二、第三和第二名。

佳能医疗参赛团队名称为“Made for Life”

据了解，来自全球40多个国家和地区的250余支队伍参与了此次挑战赛，其中包括加州大学洛杉矶分校（UCLA）、苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）、法国国家信息与自动化研究所等知名机构，这也展现了这支本土研发团队在AI磁共振图像重建领域的技术实力。

50倍加速挑战

直击四维血流磁共振临床挑战

在磁共振成像中，减少数据采集量有望提高采集效率，但数据减少也会增加图像重建的难度。如果处理不当，重建图像可能出现模糊或伪影，血流速度等定量信息也可能受到影响。对于四维血流磁共振而言，这意味着算法不仅要重建出清晰的图像，还需要尽可能准确地恢复其中具有实际分析价值的血流信息。

这正是CMRx4DFlow2026 挑战赛关注的重点之一。

本次赛事面向四维血流磁共振图像重建问题，设置了不同评测任务，综合考察参赛算法在最高50倍加速重建条件下的图像质量、血流信息恢复、计算效率，以及面对不同医疗中心、疾病类型和解剖部位时的适应能力。

50倍加速意味着算法需要在仅采集常规完整采样所需的约1/50数据的极端欠采样条件下，依然恢复高保真度的血流动力学信息，从而显著加速四维血流磁共振检查。也就是说，不仅要看清，还要准确恢复血流速度信息，不能只追求视觉上的清晰度，这对AI算法的重建能力提出了更高要求。

此外，跨中心、跨疾病和跨解剖部位的评测尤为重要。真实医疗场景中的患者情况复杂，不同医院的采集条件、不同疾病的血流特征以及不同解剖部位的成像特点，都可能给算法带来挑战。算法能否在不同条件下保持稳定表现，也是其走向实际应用需要考虑的问题。

佳能获奖方案

兼顾图像质量与血流信息恢复

面对高倍加速下数据缺失多、重建难度大的挑战，佳能医疗“MadeforLife”团队针对四维血流磁共振的数据特点，提出了尺度不变的展开优化网络模型，将图像域降噪、伪影消除与数据保真机制相结合。

简单来说，这套方案让AI在重建过程中兼顾两件事：一方面，通过降噪和伪影消除，让图像更加清晰；另一方面，通过数据保真模块，使重建结果与实际采集的数据保持一致，避免只还原出视觉上清晰的图像，却忽略血流信息的准确性。在提升重建质量的同时，团队还着力优化处理效率。该方案支持多切片、多流速编码数据的同步推理，减少数据处理所需的时间，为未来将相关技术融入现有心脏磁共振检查流程创造了条件。

这意味着，过去需要处理大量数据、在重建速度与图像质量之间寻求平衡的问题，将迎来新的解决思路。未来，随着相关技术进一步验证和应用，更高效的图像重建有望为优化磁共振检查流程创造条件，更可靠的血流信息则有助于医生开展血流动力学定量分析，为心血管疾病评估与治疗决策提供更多影像学依据。

扎根中国，面向全球开展研发合作

据了解，参与此次赛事的佳能医疗研发中心于2003年成立于北京。作为佳能医疗全球研发体系的重要组成部分，该中心长期深耕影像技术与人工智能的融合创新，20多年来，已累计产出国际专利近400项。目前，该中心正积极与中国医疗机构开展合作，围绕中国临床需求探索AI应用开发，推动科研创新与临床实践深度结合。

展望未来，佳能医疗表示，将始终秉承“Made for Life”理念，让技术创新聚焦生命所需，为患者和医护人员创造更多价值。