0 引言

       头颈部解剖结构复杂、形态不规则，毗邻气道、血管、神经等多组精细功能结构，对影像检查的软组织分辨率与空间分辨率有着极高要求^[1]。磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）凭借卓越的软组织对比度，在头颈部疾病的检查及精准诊断方面发挥着越来越重要的作用^[2]。但传统硬质线圈难以紧密贴合检查部位，限制成像质量，从而影响信噪比（signal-to-noise ratio, SNR），而柔性线圈技术的发展从硬件方面为解决这些问题提供了新的可能^{[3, 4, 5]}。基于新型导体材料的柔性MRI线圈，可通过可拉伸、可弯曲的结构设计贴合人体解剖曲面，其中基于电缆导体的柔性线圈已在膝关节成像中实现了良好的贴合效果与成像性能，液态金属柔性线圈也为多部位适配的柔性线圈研发提供了新材料路径^{[6, 7]}。

       尽管柔性MRI线圈的技术与临床应用发展迅速，但目前针对头颈部专用柔性线圈的研究仍较为分散，缺乏系统梳理与归纳；同时，国内外已发表的相关综述多聚焦于全身或单一部位应用，专门针对头颈部复杂解剖特点、临床应用场景、技术瓶颈与未来方向的系统性综述较为缺乏，对超高场成像、特殊场景适配、临床转化挑战等关键问题的论述不够充分。因此，本文对磁共振柔性线圈在头颈部检查中的设计原理、技术特点、临床应用进展及现存问题进行系统综述与分析，梳理其在头颈部各亚区成像中的应用价值，指出当前研究的局限性，并展望未来发展方向，以期为头颈部MRI柔性线圈的研发、临床推广及规范化应用提供参考，为头颈部疾病的精准诊疗提供硬件技术思路。

1 柔性磁共振线圈的设计原理与技术特点

1.1 头颈部MRI线圈核心需求与传统硬质线圈局限

       头颈部解剖结构复杂且形态多样，个体差异显著，检查过程中常需配合体位及固定装置，以保证成像精度和可重复性。针对这一特点，MRI接收线圈需满足多方面要求：一是须具备优异的解剖贴合能力，可通过定制化制备或可拉伸材料特性，最大限度缩小线圈与成像部位的距离^{[8, 9]}；二是针对特定成像场景，需具备匹配的SNR与并行成像能力，满足目标区域的成像需求^[10]；三是可通过结构与材料优化，适配特殊的成像与治疗固定场景^[11]。

       MRI射频线圈的结构设计直接决定成像性能，传统硬质线圈与新型柔性线圈形成了明确的技术分化。基于柔性缆线导体构建的专用线圈，已在膝关节成像中验证了其不同于传统刚性结构的贴合优势与成像效能^[6]；传统硬质线圈因固定结构导致的解剖贴合度不足问题，已在肩关节MRI对照研究中被证实会显著降低图像SNR^[12]，相关线圈环路的结构优化思路也在7 T超高场MRI系统中得到了技术验证^[13]。基于液态金属的可拉伸、自调谐柔性线圈技术^[9]，为解决传统线圈难以适配放疗摆位固定装置的临床局限提供了全新技术路径^[11]。

1.2 柔性MRI线圈的基本设计原理

       柔性MRI线圈设计的核心是实现射频信号的高效接收，同时确保足够的机械柔韧性^[14]，射频线圈的基础设计需遵循MRI的基本物理原理，合理的线圈设计可在保障性能的前提下，优化临床操作流程与设备配置效率^[15]。此外，柔性线圈可通过优化线圈单元布局与几何形态，提升并行成像能力，同时保障良好的SNR与并行成像几何因子性能，部分专用柔性线圈的成像表现可达到商用常规头颈线圈的同等水平。针对颈椎成像研发的专用柔性阵列线圈，可通过柔性基材实现与颈部生理曲度的良好适配，完成颈部细微结构的高分辨成像^[3]。

       上述研究表明，柔性线圈通过结构与元件的协同优化，可同时兼顾机械柔韧性与成像性能，突破了传统硬质线圈的设计局限。但现有研究仍存在不足：一是尚未建立基于头颈部三维解剖数据的个性化贴合模型，针对不同体型患者的自适应适配能力有限；二是阻抗匹配的通用性不足，跨设备、跨部位的适配性仍有待验证。

1.3 材料结构与创新

       材料选择是柔性MRI线圈性能优化的核心基础^[14]。采用新型超柔导体材料、可拉伸电子组件以及轻量化基板，能够显著增强线圈的成像效能与结构稳定性。为了实现更佳的身体贴合效果，现有研究主要通过两条技术路径优化柔性线圈性能：一是通过新型可拉伸材料提升线圈的形变适配能力，基于液态金属技术开发的柔性线圈可通过材料本身的拉伸特性完美贴合人体解剖曲面，进一步缩小线圈与成像部位的间隙^{[7, 9]}；二是通过模块化设计拓展线圈的场景适配能力，有研究提出一种适用于3 T MRI的模块化柔性接收线圈阵列系统，其核心优势在于采用柔性材质与模块化设计，既能通过材质特性顺应人体颈部、躯干等部位的自然轮廓，又可根据检查需求灵活组合拼接，有效减少线圈与身体间的间隙，进而提升信号接收效率与成像分辨率^[16]。另有研究者开发了一款16通道铜箔线圈，采用厚度为50 µm的高导电率铜箔与柔性尼龙基底相结合，相较于同规格商用柔性线圈，具备定制成本低廉、小批量制备流程简单的优势，与商用16通道柔性线圈相比，其SNR更高、噪声更低、并行成像能力更强，且可根据患者需求快速定制^[17]。

       从结构设计角度来看，创新的电容布局是优化超高场MRI柔性线圈性能的核心路径。有研究开发的同轴电容线圈，成功解决了大直径柔性线圈在7 T磁场强度下维持第一谐振模式的问题，使得直径10 cm的线圈可在298 MHz频率下稳定工作，这种设计方案突破了传统屏蔽式同轴电缆线圈对自谐振特性的依赖，提供了更高的设计灵活性^[18]。针对头颈部颈动脉成像的临床需求，也有研究基于传统屏蔽式同轴电缆结构开发了7 T场强下的5通道柔性颈部线圈，实现了颈动脉高分辨成像，为头颈部超高场柔性线圈的临床转化提供了参考 ^[19]。

       综上所述，超柔导体材料、模块化阵列设计、同轴电容布局三大核心技术创新，既提升了线圈的解剖贴合度与成像性能，又实现了低成本量产的目标。但当前研究仍存在局限：一是高导电率铜箔等超柔导体材料，在反复弯曲、拉伸后的性能衰减问题尚未得到充分验证，长期耐用性与成本控制难以兼顾；二是模块化线圈拼接处的信号一致性缺乏统一校准标准，拼接间隙易导致局部信号丢失；三是现有同轴电容线圈多为大直径设计，难以适配头颈部鼻腔、耳道等狭小解剖部位的精细成像需求。

2 柔性线圈在头颈部检查中的性能优势

2.1 SNR提升

       柔性线圈的一个重要优点在于其可紧密贴合解剖结构，提升成像SNR^[20]。研究显示，在上呼吸道区域，定制柔性线圈的SNR优于传统头颈线圈^[10]；口腔内柔性线圈在牙根成像中，较传统头部表面线圈具备更高的灵敏度^[21]。

       多项对照研究完成了柔性线圈与商用硬质线圈的定量性能对比：3 T场强下，12通道颅部柔性线圈（AHC12）在磁共振波谱成像（magnetic resonance spectroscopy, MRS）成像中，肌酸（creatine, Cr）、磷酸肌酸（phosphocreatine, PCr）、N-乙酰天冬氨酸（N-acetylaspartate, NAA）相关定量指标均优于传统16通道硬质线圈（HNC16）；其中Cr/(Cr+PCr)比率、NAA/Cr 的SNR更高，Cr的标准差百分比更低，成像效果可达到商用24通道硬质线圈（HC24）同等水平^[22]；高场强环境下，AHC12柔性线圈的图像质量显著优于HNC16硬质线圈^[23]。舌部专用12通道柔性线圈，在3 T场强下较传统头颈线圈可显著提升目标区域SNR，为舌部动态成像与肿瘤评估奠定基础^[24]；24通道柔性头部接收线圈，可实现头部皮层区域SNR高达3倍的提升^[25]。7 T场强下，专用柔性颈部线圈可实现颈动脉高分辨成像，清晰显示动脉粥样硬化斑块的细微结构^[19]，在此基础上，将柔性线圈与无线谐振器技术结合，可有望进一步提升头颈部血管成像的SNR，相关研究已证实无线谐振器插入件可有效优化头颈部血管MRI成像效能^[26]。

       上述研究证实，柔性线圈依靠解剖贴合度的提升，可在头颈部多区域实现SNR的稳定优化，且在3 T、7 T不同场强下均具备优异表现，SNR的提升可直接转化为图像质量与诊断信心的提升。但现有研究仍存在不足：一是缺乏SNR提升幅度与头颈部微小病灶（如早期鼻咽癌、微小龋齿）检出率的直接关联分析；二是针对耳道等超狭小部位的微型柔性线圈，尚未形成成熟的尺寸优化方案。

2.2 并行成像能力增强

       柔性线圈阵列的并行成像性能是另一个关键优势。通过精心设计线圈元件的位置和形状，该技术能够显著降低几何因子损耗，进而提升并行成像的速度^[27]。对于那些需要高时间分辨率的应用场景来说，比如动态成像或功能性研究，这一点尤为重要。

       不同通道数的柔性线圈，在并行成像能力上呈现出显著差异。更高的通道密度是提升MRI并行成像性能的核心基础，而阵列单元间的耦合效应，是限制柔性线圈通道密度提升的核心瓶颈，去耦合技术则是突破这一瓶颈、实现高密度柔性阵列设计、最终优化并行成像效率的关键手段。其中，前置放大器去耦合是临床柔性阵列线圈中最常用的经典技术，可有效降低密集线圈单元间的耦合效应，为高密度柔性阵列的设计提供了成熟的技术路径^[14]，基于该技术开发的60通道超高密度柔性阵列，可将儿童腹部MRI的扫描时间缩短超50%，大幅提升高倍并行加速下的成像稳定性^[28]。而线圈单元自解耦技术是当前超高场高密度柔性阵列研发的核心方向，无需额外去耦电路即可突破传统密集阵列的耦合瓶颈，32通道人脑专用自解耦阵列已在10.5 T超高场下验证了优异的并行成像性能^[29]，基于双绞线结构的柔性自解耦单元也为头颈部柔性高密度阵列的研发提供了核心技术支撑^[30]。基于上述去耦合优化与阵列布局设计，不同通道数的头颈部专用柔性线圈均实现了成像性能的显著提升，其中24通道柔性头部接收线圈可实现头部皮层区域SNR最高3倍的提升，同时具备优异的并行加速能力，可在保证图像质量的前提下大幅缩短成像时间^[25]。

       综上所述，柔性线圈通过抑制耦合效应、降低几何因子损耗，实现了并行成像能力的显著提升，且通道数的增加可进一步优化加速性能，为头颈部动态成像、功能成像提供了技术支撑。但现有研究仍存在局限：一是高密度柔性线圈的前置放大器去耦合技术成本较高，设计复杂度高，难以大规模临床推广；二是针对头颈部功能成像的并行成像参数，尚未形成标准化设置方案；三是不同通道数柔性线圈的效能成本比缺乏系统分析，难以指导临床选型。

2.3 患者舒适度和适应性提升

       柔性线圈的另一显著优势，在于其对患者检查舒适度与不同体型、特殊场景的适配性提升。针对颈椎成像研发的专用柔性线圈，采用柔软的柔性基材与表面阵列设计，可实现与颈部生理曲度的三维解剖贴合，不仅提升了适配度，还简化了摆位操作流程，减少了患者因体位不适导致的不必要移动，大幅提升了患者的检查舒适体验^[3]。此外，在需要特殊固定装置的临床场景中（如头颈部肿瘤放射治疗定位），柔性线圈可灵活塑形以适配放疗固定面罩，而常规商用头颈线圈通常无法兼容此类固定装置，该设计不仅可提升成像质量，同时也极大地优化了患者的检查体验^[2]。

       上述研究表明，柔性线圈可同时兼顾成像性能与患者舒适度，拓宽了头颈部MRI的适用场景。但目前针对患者舒适度的评估，仍以主观评分为主，缺乏心率、血压等客观生理指标的支撑，尚未形成标准化的量化评估体系。

3 柔性线圈在头颈部检查中的应用

3.1 气道成像

       高质量的上气道及声门下及附近区域成像，是睡眠呼吸暂停综合征^[31]、喉部肿瘤^[32]、吞咽功能障碍^[33]等头颈部常见疾病诊疗与疗效评估的核心影像学依据。但临床常规商用硬质头颈线圈存在解剖贴合度差、上气道感兴趣区灵敏度不足、无法兼容动态生理运动成像等局限，难以满足上述疾病对高分辨、动态上气道成像的临床需求，专用柔性MRI线圈的研发成为该领域的研究热点。

       针对上气道及声门下区域的精准成像需求，有研究开发了16通道柔性解剖适配线圈，较商用头颈线圈不仅实现了目标区域的局部高灵敏度成像，并行成像能力也得到了显著提升^[27]，可为喉部肿瘤分期、睡眠呼吸暂停综合征气道狭窄评估、吞咽功能障碍的结构成像提供可靠的技术支撑。在发声功能MRI研究中，0.55 T低场强下专用8通道接收线圈较商用16通道头颈线圈，可更精准地聚焦上气道发声器官，同时排除脑部无关信号与噪声，为动态气道成像与呼吸—发声协同功能评估奠定了技术基础^[10]。上述柔性线圈技术的进步，也为上气道生理功能的动态可视化评估提供了全新的技术路径^[27]。也有团队针对肺部MRI采用柔性自适应接收线圈，结合零回波时间（zero echo time, ZTE）序列实现了成像质量的显著提升，为气道—肺组织一体化成像提供了新的方案^[34]。

       上述研究表明，柔性线圈可精准匹配发声、呼吸等生理运动的成像需求，且在低场强系统中仍可保持优异的SNR表现。但当前研究多聚焦于成人气道结构成像，针对儿童气道发育评估、睡眠呼吸暂停综合征的动态功能成像研究仍相对不足，国内相关专用线圈的研发与多中心临床应用仍有待拓展。

3.2 颈椎和颈部区域成像

       颈椎与颈部软组织高分辨率MRI，需要接收线圈与皮肤紧密贴合以实现最大化SNR。传统硬质接收线圈难以适配不同个体的颈部生理曲度，导致SNR表现不佳，无法清晰显示颈部细微结构。柔性表面线圈阵列设计，可实现与颈部三维解剖结构的良好匹配，从根本上解决这一问题。有研究显示，通过柔性高分子基材与阵列去耦合结构优化，可显著提升线圈解剖适配性，3 T场强下，新型柔性线圈在SNR与几何因子方面，其表现与商用标准21通道头颈单元相当。其中，颈椎及脊柱外柔性阵列线圈（flexible array coil for cervical and extraspinal, FACE）在3 T设备上实现了0.5  mm各向同性的高分辨T2加权成像，显著提升了对颈部淋巴结及颈动脉壁结构细节的呈现能力，为疾病分期与治疗规划提供了更精准的影像学依据^[3]。国内超柔MRI接收线圈研究已取得一定进展，相关综述显示，该类线圈在颈部与颈椎MRI中可显著提升解剖贴合度、患者舒适度及成像质量，优于传统硬质线圈^[35]。

       上述研究证实，柔性线圈可突破传统硬质线圈对颈部生理曲度的适配局限，实现颈椎与颈部软组织的高分辨成像。但当前研究多集中于3 T场强设备，7 T超高场强下颈椎专用柔性线圈的研发与应用仍较少，针对颈椎术后患者、佩戴颈托患者的专用线圈设计仍存在空白。

3.3 血管成像

       颈动脉粥样硬化是缺血性脑卒中的重要危险因素，颈动脉MRI可无创精准评估斑块特征与狭窄程度，是临床核心影像学手段^[36]，但传统线圈难以实现与颈部血管区域的紧密贴合，无法满足斑块细微结构成像对SNR与空间分辨率的极高要求。

       通过柔性线圈与无线谐振器技术结合，可有望进一步提升颈动脉成像质量，研究显示，在颈动脉斑块受试者中，头颈线圈配合无线谐振器插入件的MRI检查，所得影像的质量、清晰度以及对动脉粥样硬化斑块的检测能力都有明显提高^[26]。在7 T超高场MRI系统中，借助并行发射头部线圈定制RF匀场可提高颈部主要供血动脉中的B1⁺场强度，提升颈部供血动脉的成像质量^[37]。在此基础上，柔性线圈可紧密贴合颈部血管分布区，进一步提升小尺寸斑块与细微结构的检出能力，为斑块稳定性评估与脑卒中风险预测提供更可靠的影像学依据。

       综合现有头颈部血管MRI研究可见，柔性线圈在颈动脉成像中的核心价值，在于通过高SNR成像实现斑块细微结构的精准显示，为脑卒中风险分层提供了影像学依据。但当前研究多集中于颈动脉颅外段，针对颅内段颈动脉、头颈部其他细小血管的成像研究仍不足，柔性线圈在头颈部血管畸形、血管炎等疾病中的应用价值仍有待验证。

3.4 牙科成像

       长期以来，牙科影像学检查以X线与锥形束计算机体层成像（cone beam computed tomography, CBCT）为主，但存在软组织对比度差、电离辐射暴露风险等局限。传统MRI 在牙科领域的应用受空间分辨率不足、扫描时间长的限制，难以广泛推广。柔性线圈的出现，为牙科MRI带来了突破性进展。

       LUDWIG等^[38]提出并验证了无线口内线圈在牙科MRI中的应用价值，该线圈可直接放置于口腔内，通过电感耦合方式与外部系统连接，避免了传统线圈因距离过远而导致的信号衰减，显著提升了局部 SNR。后续研究在类似基础上开发了无线口内柔性线圈，进一步验证了其临床应用价值，可使牙根管、牙周组织及牙龈等结构在MRI上清晰可见，为无辐射的牙科诊断与随访提供了新的可能，尤其适用于儿童和需长期监测的患者群体^[21]。另有研究将口腔内置偶极子设计与外置柔性表面线圈阵列相结合，进一步提升了患者的舒适度，还显著缩短了成像所需时间，同时SNR也有所增加^[39]。专为牙科MRI设计的新式环形线圈通过优化结构设计提升成像性能，相较于传统的头部及表面线圈，其展现了更高的敏感度^[40]。

       上述研究证实，口内柔性线圈突破了传统牙科MRI的信号衰减瓶颈，实现了无辐射、高分辨的牙科成像，在牙体牙髓病、牙周病、种植牙术前评估等领域具备广阔的应用前景。但当前研究仍存在局限：一是牙齿金属填充物的磁性干扰问题尚未完全解决，限制了其在有金属修复体患者中的应用；二是牙科MRI的标准化成像协议尚未建立，临床适用范围未明确界定，制约了其临床推广；三是国内相关专用线圈的研发与临床转化进展仍相对滞后。

3.5 嗅球成像

       嗅球作为嗅觉信号传导的核心中继结构，其体积微小，且邻近鼻窦易产生磁场不均匀伪影，传统MRI技术难以实现精准的结构与功能成像。柔性线圈凭借其解剖适配性与信号聚焦优势，为解决这一难题提供了新的技术路径，但目前相关研究仍十分有限。

       近年仅见1项研究报道了柔性线圈在嗅球成像中的应用^[41]：该研究通过4通道柔性表面线圈实现了突破性进展，该线圈可轻松弯曲贴合前额头皮，精准聚焦嗅球区域，配合3 T fMRI的平面回波成像（echo planar imaging, EPI）序列，将空间分辨率提升至0.8 mm×0.8 mm×2.0 mm，成功捕获人类嗅球在气味刺激下的血氧水平依赖（blood oxygen level dependent, BOLD）信号，首次建立了人类嗅球神经活动与主观嗅觉感知的关联。

       上述研究表明，柔性线圈可通过精准的信号聚焦，突破嗅球微小结构成像的技术瓶颈，实现嗅球的高分辨结构与功能成像，为嗅觉障碍、嗅觉系统相关疾病的研究提供了全新的技术手段。但当前研究仍处于初步探索阶段，仅完成了健康受试者的可行性验证，在嗅觉障碍患者、颅脑肿瘤累及嗅球患者中的临床应用研究仍为空白，更高通道数的专用微型线圈研发有待推进。

3.6 眼部成像

       眼部结构精细，眼动伪影是制约眼部MRI质量的核心因素，同时眼部成像对局部SNR与空间分辨率要求极高^[42]。近年来，柔性线圈在眼部成像中的应用，实现了成像质量的显著提升。

       HAGEMAN等^[43]通过使用三轴交叉磁场驱动小型巩膜线圈，并利用一种可编程芯片（field-programmable gate array, FPGA）进行数字过采样与实时解调，实现了三维眼位记录的精度与稳定性，这一系统在弱信号采集、噪声抑制、线圈几何优化以及磁场均匀性控制方面的设计策略，与柔性MRI线圈在提升局部SNR、改善贴合度、降低耦合与提高成像稳定性方面的工程需求高度一致。有研究开发了嵌入柔性无线谐振器的可穿戴眼镜式线圈，在超高场强下实现了眼部成像SNR的显著提升，同时维持了全脑成像质量，该设计结构轻便、成本低廉，可兼容功能性眼动追踪，为眼部与脑部同步成像提供了新的可能^[44]。

       上述研究证实，柔性线圈可在不影响全脑成像的前提下，实现眼部局部SNR的显著提升，且可兼容眼动追踪功能，在眼眶肿瘤、视神经病变、眼动功能障碍等疾病的诊疗中具备应用潜力。但当前临床常用的3 T场强下眼部专用柔性线圈的研发与应用仍较少，针对儿童眼部检查的轻量化线圈设计仍有待完善。

3.7 舌部成像

       舌部MRI常受呼吸和吞咽运动影响，导致图像质量下降。为解决这一问题，有研究者设计了专用12通道柔性接收线圈，并在3 T条件下与传统头颈线圈进行比较，结果显示柔性线圈在舌前部和后部的SNR提升约2倍，在咬肌区域提升约6倍，并且能够保证并行成像的稳定性^[24]。在加速扩散成像和实时吞咽研究中，柔性线圈能够在缩短扫描时间的同时保持图像质量，为舌部肿瘤诊断、吞咽障碍评估及功能性研究提供了新的技术路径^{[24, 45, 46]}。舌部良恶性肿瘤及肿瘤样病变在常规CT与MRI上具有特征性影像学表现，准确识别这些特征是临床精准诊疗的重要前提^[47]。柔性表面线圈在舌根部肿瘤的MRI检查中进一步展现出显著优势：传统CT在靶区勾画时常因舌根肌肉与肿瘤的电子密度相近而难以准确区分，易导致肿瘤体积低估^[45]。应用柔性线圈获取的MRI图像具有更高的软组织对比度和分辨率，能够更清晰地描绘舌根肿瘤边界及周围结构，实现更精确的靶区界定，有助于在放疗计划中更好地保护正常组织，为精准放疗提供更可靠的影像学依据^[45]。

       上述研究表明，柔性线圈可解决舌部成像的运动伪影与边界显示不清两大核心难题，在舌部肿瘤精准诊疗、吞咽功能障碍评估中具备重要临床价值。但当前研究多集中于成人舌部成像，针对儿童吞咽障碍、舌部发育异常的成像研究仍不足，适配舌部动态成像的超快速序列与专用线圈的协同优化仍有待推进。

3.8 特殊应用成像

       在头颈部超高场功能成像、MRI引导聚焦超声（focused ultrasound, FUS）治疗等特殊应用场景中，柔性线圈也展现出了独特的应用价值。有研究团队构建了24通道柔性头部接收线圈，通过半柔性基底与贴合式结构，使线圈能够更紧密地贴附于头部表面，大幅提升皮层区域SNR与并行成像性能^[25]，为超高场MRI下头颈部功能成像、微小结构可视化提供了支撑。针对MRI引导聚焦超声等特殊应用，研究人员开发了8通道超薄柔性声学透明接收专用头线圈，命名为聚焦超声专用柔性线圈（focused ultrasound flexible coil, FUS-Flex），在650 kHz下FUS-Flex线圈的声学透明度高达97%，电磁模拟显示SNR比内置体线圈提高了13倍^[48]，这种创新设计解决了特殊场景中图像质量与设备兼容性的矛盾。

       上述研究表明，柔性线圈可通过结构与材料的创新设计，适配头颈部MRI特殊应用场景的个性化需求，突破传统硬质线圈的场景限制。但当前特殊场景专用线圈的研发，多处于实验室验证阶段，临床转化与大规模应用仍面临设备兼容性、成本控制等诸多挑战。

4 当前挑战与未来发展方向

4.1 技术层面挑战

       一是超高场强下的性能稳定难题。在超高场强（如7 T）条件下进行神经血管MRI检查时，采用并行发射头部线圈时会导致颈部B1⁺场强度急剧下降^[37]，虽然可以通过定制射频匀场方案来缓解这一问题，但这需要获取头颈部区域稳定的多通道B1⁺场图谱，而颈部组织在超高场下射频穿透能力较弱，使得这一过程变得较为复杂。同时，大直径柔性线圈在超高场强下的谐振模式维持难题，虽通过同轴电容设计得到一定改善，但微型化线圈在超高场强下的稳定性仍未得到有效解决^[18]。

       二是柔韧性与电学性能的平衡难题。如何在确保足够机械稳定性的同时达到最佳电学性能，也是开发柔性线圈需要克服的一大障碍。市面上大多数商用线圈均为刚性设计，且尺寸固定不变，这导致它们与人体解剖结构之间存在较大间隙，从而影响了图像的空间分辨率及诊断质量^[9]，要既保证电学特性又实现真正意义上的可弯曲和拉伸，还需进一步探索。值得注意的是，有研究表明将柔性材料与弹性材料结合使用可以有效适应成人头部形状的变化，进而提高线圈内部填充率；然而，这种设计也带来了因线圈铺设不完全而导致的图像质量下降问题，即使增加填充系数也无法完全弥补这一缺陷，因此在实际临床应用中必须加以重视^[49]。

       三是高密度线圈阵列的耦合效应抑制难题。随着通道数增加，线圈单元之间的耦合效应显著增强，现有前置放大器去耦合技术虽可缓解这一问题，但存在设计复杂度高、硬件成本高、单元微型化难度大的固有局限，难以在高密度多通道阵列中实现最优效果，限制了其在临床的大规模推广应用^[29]。

4.2 临床层面挑战

       一是标准化体系缺失。目前行业内尚缺乏一致的图像质量评价标准，不同制造商生产的柔性线圈，在SNR、空间分辨率、并行成像能力等关键指标上存在显著差异，导致跨中心、跨设备的研究数据无法有效对比，制约了临床循证医学证据的积累。同时，头颈部不同亚区成像的专用线圈标准化扫描协议尚未建立，临床应用缺乏统一规范。

       二是现有设备的兼容性不足。大多数现有的MRI系统是基于传统硬质线圈设计的，因此采用柔性线圈时需要额外安装适配组件，以确保与现有设备接口及数据传输格式相匹配，这不仅增加了医疗机构的成本负担，也可能延长准备时间，从而影响整体工作效率^[2]。

       三是特殊人群的适配难题。在儿科应用中，如何平衡技术创新与儿童患者的需求成为一大难题：虽然高密度柔性线圈能够通过多通道并行采集加速数据获取过程，理论上有助于缩短检查时长，减少儿童因长时间静止而产生的不安情绪，但随着线圈复杂度增加，其柔韧度可能下降，难以适应婴幼儿不规则的身体表面，反而引起不适；若简化结构以增强灵活性，则可能会牺牲部分成像效果，降低病灶检测准确性，故在线圈构造、检查持续时间和儿童接受度之间寻求最佳平衡仍有待进一步探索^[28]。

       四是临床应用场景的拓展不足。当前柔性线圈的临床研究多集中于可行性验证，针对头颈部微小病灶检出、肿瘤放疗精准定位、罕见病影像学评估等临床核心需求的大样本、多中心研究仍较为匮乏，临床医生对其应用价值的认知不足，制约了其临床推广。

4.3 产业层面挑战

       一是成本控制难题。面向临床全场景推广的通用型高性能柔性线圈，其超柔导体材料、高密度阵列设计、去耦合组件等核心部件，均存在研发与生产成本高的问题，导致成品价格远高于传统硬质线圈，基层医疗机构难以承担，限制了其大规模推广。同时，柔性线圈反复弯折后的性能衰减问题，导致其使用寿命短于传统硬质线圈，进一步增加了医疗机构的使用成本^[50]。

       二是量产与品控难题。现有定制化柔性线圈多为实验室小批量生产，难以实现大规模工业化量产，且产品性能的一致性难以保障。同时，针对柔性线圈的耐用性、安全性的行业检测标准尚未建立，产品质量管控缺乏统一依据^[14]。

       三是跨学科融合不足。柔性线圈的研发涉及磁共振物理、材料科学、电子工程、临床医学等多个学科，当前研发团队多集中于单一学科，跨学科协同创新不足，导致研发成果与临床需求脱节，难以实现快速临床转化^[14]。

4.4 未来发展方向

       结合头颈部解剖特点与临床核心需求，未来柔性MRI线圈技术的研发与应用，应聚焦以下针对性方向，实现技术创新与临床转化的协同推进。

       第一，研发适配头颈部精细解剖的微型化、超薄可拉伸线圈阵列。针对10.5 T及以上更高场强的头颈部成像需求，应基于WAKS等^[51]建立的全链条设计框架，进一步优化微型化柔性自解耦单元设计，同时建立超高场柔性线圈的性能评价标准与射频安全规范，推动超高场MRI的临床转化。针对头颈部鼻腔、耳道、嗅球、眼部、垂体等狭小解剖部位，开发微型化专用柔性线圈，优化线圈尺寸与元件布局，实现亚毫米级高分辨成像；针对喉部、舌部等动态运动器官，开发超薄可拉伸柔性线圈阵列，匹配吞咽、发声等生理运动的成像需求，减少运动伪影，实现动态功能成像。

       第二，开发临床场景适配的集成化线圈设计。针对头颈部肿瘤放疗计划制定的临床需求，开发兼容放疗固定装置的集成化柔性线圈，实现放疗定位与MRI的一体化，保障放疗靶区勾画的精准性；针对磁共振引导聚焦超声、介入治疗等特殊场景，优化声学透明、介入兼容的柔性线圈设计，实现术中实时成像与治疗监测。

       第三，推进面向特殊人群的专用线圈研发。针对儿科头颈部成像需求，开发轻量化、低敏、高柔韧度的柔性线圈，平衡成像性能与儿童检查舒适度，减少镇静麻醉的使用；针对老年患者、术后固定患者、残疾患者等特殊人群，开发易操作、高适配性的柔性线圈，拓宽头颈部MRI的适用人群范围。

       第四，构建标准化体系与智能化设计方案。建立头颈部柔性线圈的性能评价标准、成像扫描规范与行业检测标准，推动跨中心研究数据的共享与对比；结合三维解剖数据、电磁仿真技术、人工智能与3D打印技术，开发个体化柔性线圈快速定制方案，适配患者的个体化解剖差异，实现精准成像。

       第五，推动材料创新与多功能集成。开发低成本、高耐磨性、高导电率的新型柔性复合材料，解决线圈长期耐用性与成本控制的矛盾；借鉴可穿戴设备的技术成果，在柔性线圈中整合运动监测、生理参数测量等功能，在成像的同时同步获取患者的心率、呼吸、运动等数据，为疾病诊断与功能研究提供更全面的信息。

5 小结

       柔性MRI线圈通过材料、结构与设计的系统性创新，突破了传统硬质线圈在头颈部成像中的固有局限，具备显著的成像优势与临床应用价值。本文系统梳理该领域技术演进、临床应用与转化瓶颈，凝练核心观点如下：（1）该技术已完成核心可行性验证，正从实验室研发进入临床多场景拓展阶段，核心价值为提升头颈部成像质量与患者检查舒适度；（2）牙科成像、儿科头颈部检查、头颈部肿瘤放疗靶区勾画、颈动脉粥样硬化斑块精准评估，是该技术短期内具备临床落地潜力的核心应用方向；（3）标准化体系缺失、设备兼容性不足、量产与成本控制难题，是其大规模临床推广的核心瓶颈；（4）多学科协同创新是推动技术迭代与临床转化的核心动力。随着技术持续成熟与行业体系逐步完善，柔性MRI线圈将成为头颈部MRI检查的重要常规配置，为头颈部疾病精准诊疗提供核心支撑。