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※※打造影像人自己的医学影像平台※※ ◎让学习成为一种习惯◎让知识成为一种内涵 ◎让专业成为一种交流◎让我们成为一世朋友 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 磁共振（MR）成像原理简介 磁共振成像，英文简称MRI。是当今医学影像学范畴内用于检查和诊断疾病的方法之一。 我们知道人体当中氢原子核为数最多，而原子核好像一个小陀螺，在不停地自旋。如果将人体放置在一个稳定的磁场中，体内的氢原子核就显磁性，从而产生与外加磁场方向相同的合成磁化矢量，随着特定频率的脉冲激发，使低能态氢核的磁化矢量发生偏转，并产生能量；随着脉冲激发的停止，磁化矢量的恢复，从而释放所产生的能量。这种由体内向外释放的能量以信号的方式被设备的专门线圈所接收，经计算机处理、重建而获得黑白（信号强弱不同）不同灰阶的图像。这种黑或白(即信号强弱)的差异便是由于人体的不同组织、器官，或正常和病变成分中的氢核信号产生的强弱的区别所致。 “共振”是宏观世界中相当常见的自然现象，例如一个静止的音叉在另一个振动音叉的不断作用下，即有可能引起同步振动，其先决条件是二个音叉固有的振动频率相同。在微观世界里，核子间能量吸收与释放也可引起共振，若这种能量的变化是在磁场中进行，如上所述，即称为“核磁共振”。 磁共振用在医学成像中显示或诊断病变的重要基本原理之一是以宏观或微观水成分的多少而决定。比如，大多数的炎症、坏死、缺血、变性、肿瘤以及骨折或损伤都是以水成分多于正常组织而在磁共振上得以发现病变的影像。 磁共振设备：包括磁体、梯度系统、计算机系统、信号发射及接受系统、扫描床等。 磁共振成像简单过程：病人 —— 进入磁体 —— 身体磁化 —— 发射特定频率射频脉冲 —— 人体内氢原子核产生和释放能量 —— 释放的能量以信号的形式被接收器接收 —— 计算机处理 —— 重建出黑白灰度图像 ——显示器 —— 相机打印图像。 磁共振检查需注意的事项 为了保证磁共振检查的安全，高质量，必须严格遵循检查要求。否则会造成以下不良后果： 1、体内装有心脏起博器、胰岛素泵、电子耳蜗者禁止磁共振检查。维持生命功能的装置如心脏起博器进入磁场可使起博器损坏导致心脏骤停。胰岛素泵、电子耳蜗同样会造成失灵。 2、进入扫描室前，要除去受检病人身体或衣服上的金属物、磁卡、手表、通讯设备。病人身上的金属物（靠近受检部位的）可影响检查质量，造成图像的伪影。甚至检查失败。病人身上携带的金属物在磁场中的飞落可造成病人自身划伤；含铁磁性的金属异物在超强磁场中（如3.0T的磁共振设备）可以造成病人的局部灼伤。 带入扫描室的手表、手机或其他仪表会受磁场影响失灵；各种磁卡（包括第二代身份证）会导致卡上的信息丢失。 3、体内装有金属假体、金属假齿、体内装有金属支架(证实确无铁磁性者可以，但冠状动脉支架应慎重)、眼球内存有金属异物的受检病人要向工作人员说明。眼球的金属异物在磁场中（特别是强磁场）可造成眼球划伤；动脉瘤夹脱落导致出血；体内的金属假体（含有铁磁性的）在超高场强中可产热造成组织的灼伤。注：目前的假体主要是钛合金假体或是鈷镉钼合金架体，做1.5T以下的检查没问题。若做假体的部位核磁成像，会影响该区域的图像质量，之外的其他部位不影响。 4、子宫内放置金属节育环者，若检查腰椎或骨盆时应取环后方可检查。否则影响检查质量。对于超高场的磁共振设备而言，取环前禁止作任何部位的检查，否则易造成灼伤。 5、作腹部或盆腔检查者检查前3日内不应服用含铁质的药物。胃肠道内的铁剂药物可影响检查质量，造成图像的伪影。甚至检查失败。 6、患幽闭恐惧症者不宜作磁共振检查。当进入磁体后这种病人可发生心情烦躁、胸闷气急，不能坚持完成检查。 7、因需要陪同进入扫描室的家属或其他人员同样适用上述要求。运送病员的铁质用具，如轮椅、平车、担架等禁止带入扫描室。铁质金属担架或板床可飞入扫描孔内，损坏设备并击伤病人。 磁共振检查申请单上，上述要求大都以红色字体标示，医生填写时应不要忽略，病人或家属应该给予相应的提示和告知 目前生产的钛合金，无铁磁性，如血管内的线圈、支架（冠状动脉者除外）、滤器在磁场中是安全的，但适宜的时间应为放置手术后的4－6周后方可作磁共振检查。骨科的植入物如钢板、钢针、人工关节等大多是非铁磁性的，应该是安全的。但可影像图像质量。 需要指出，冠状动脉支架术后，为安全起见，最好不作身体各部位的MR检查。因为置于冠状动脉末端的支架在进入磁场后一般不会出现危险，而置于冠状动脉主干的支架进入磁场后有的可引发冠状动脉痉挛而导致猝死。 一般留置动脉或静脉内的插管在磁场中是安全的，只有带有动力泵的自动程序化输液装置不能进入MR机房。 对于妊娠妇女能否作MR检查，至今没有肯定的回答，美国FDA没有通过“怀孕妇女可以无顾虑地进行MR检查” 的说法。英国国家放射防护委员会的观点是“不能让怀孕3个月的妇女接受MR检查”。但目前普遍认为MR检查对胎儿没有副作用。 磁共振机的类型及检查方法 关于磁共振机的类型，前面已介绍，磁共振检查无射线，是在磁场中进行。根据磁场的强度，将磁共振设备分为不同的档次即：低、中、高、超高场机型。0.5T以下为低场强机，有0.2T、0.23T、0.3T、0.4T、0.45T等，0.5T －1.0T为中场强机，有0.5T 、0.7T、1.0T等，1.5T为高场强机，3.0T、4.7T、7.0 T、9.4T为超高场强机。 低场机均是永磁型磁体，即类似于一个大的磁体块，其购置及维持运行费用低，不需要制冷剂，设计、制造要求相对简单。少数中场机也有永磁型磁体。低场机有不少国产品牌，目前主要应用于基层医疗单位。中高场机多采用超导型磁体，即把电线圈浸在－270?C的液氦中通电后，切断电源，此时无电阻及电流消耗，从而产生均匀的强磁场。这种超导磁体投资及运行费用较高，制造设计相对复杂，目前主要依赖国外几家大的制造商，但不久可望有国产机型问世。超高场机型设计制造更为复杂，购置费昂贵，国外仅限于3家制造商。国内用户仅有 3.0T用于少数大的医疗机构。 低、中场强的MR设备均能够满足临床的常规检查使用，而高场或超高场强的MR设备除常规检查外还主要应用于特殊功能方面的检查。 磁共振检查方法：包括临床的常规检查和特殊检查。 常规检查，是指满足临床对于一般疾病的常规诊断和治疗需要常用的检查方法。 1、磁共振平扫检查：适用于全身各个部位，用于发现病变的形状、部位、大小、范围及比邻，有的可能够判断出病变属于囊性或实性，良性或恶性。在平扫检查时常根据需要采用某些特殊的技术如压水技术、压脂肪技术、呼吸或心电门控技术等。 2、磁共振增强检查：当平扫对于诊断有困难用于鉴别诊断或进一步显示病变的数量时，即采用向静脉血管内注射磁共振专用造影剂后做扫描，称为增强检查。一般是作为平扫的补充检查。也就是在平扫的基础上，观察注射到体内的药物(造影剂)通过血流对于病变区的影响信息，从而反映病变区血供是否丰富、又无坏死等相关情况，对病变作进一步的诊断。少数情况下可以不做平扫而直接做增强检查。比如有相关的平扫信息作参照、手术后的病变随访（指用于富血运的病变）对照等。 3、磁共振血管造影，或者称血管成像，简称MRA。可用于观察动脉或者静脉。分使用或不使用造影剂两种方法：不使用造影剂的MRA，是利用血管内血液流动的原理，采用专门的检测技术使静止的组织呈低信号（黑），而快速流动的血流呈现高信号（白影），而将后者（白影）突出出来。当血流减慢或堵塞时，就会表现血管血流的中断或不连续，此时就可诊断血管狭窄或栓塞的存在。这种方法由于易受多种因素干扰，影响其结果的准确性，故目前只常用于脑、颈部血管的一般性检查或筛选，并不能作手术的参照。另一种使用造影剂的MRA，又称增强MRA或CE-MRA，是精细的磁共振血管造影的方法，采用向静脉中快速注射造影剂、快速扫描而获得动脉或静脉的影像。该方法准确，高档的MR设备一次检查可获得全身的主要血管影像。目前除冠状动脉外，可同X线的数字减影血管造影媲美，因此这种增强MRA的方法可用于一些部位如主动脉及分支、下肢动脉或静脉等血管病变的手术前检查。 4、磁共振水成像或称流体成像：不使用造影剂，利用人体内的流动的水进行成像，如胆道（胆汁）、肾盂输尿管（尿液）、脊膜囊（脑脊液）。内耳（淋巴液）等。用于观察有无梗阻或狭窄性病变。另一种是人为地向空腔脏器内注入水而作水造影检查，如胃肠道的水造影。 磁共振的特殊检查：随着磁共振技术的快速发展，一些新的的功能不断得到开发和应用，用于特殊检查需要。目前已经应用于临床中的技术主要有如下方面。 1、扩散或称弥散成像：是基于病变早期，细胞或组织的微观水分子活动异常的原理，用于检查早期脑缺血改变，用于指导早期溶栓治疗。目前也用于身体其他部位作为一些疾病的鉴别诊断，例如，在前列腺、乳腺、肝脏等脏器的MRI的检查中是必不可少的手段，对于脓肿、恶性肿瘤的定性具有重要应用价值。 2、灌注成像：采用超快速扫描，观察器官或组织的血流灌注情况，观察更早期的缺血病变或显示器官的血流通过状况、局部血流量与血容量的变化。目前有一种不使用造影剂的灌注成像技术，称动脉自旋标记（arterial spin labeling perfusion weighted imaging ,ASL-PWI）已有较多的临床应用。它是将流动的血液作为一种内源性的磁性示踪剂，利用MR信号对质子的自旋运动的自然敏感性，把流动的血液作为标记物进行灌注成像，是一种安全无创的方法。 3、磁敏感成像（susceptibility weighted imaging，SWI）SWI是一项反映组织磁化属性的新的对比度增强技术，主要提供了传统的T1WI、T2WI、质子密度以及弥散成像之外的另一种对比度。磁敏感效应较强的物质（顺磁性）：去氧血红蛋白（静脉血）、正铁血红蛋白、含铁血黄素、铁沉积（铁蛋白）等，引起空间相位的改变，这些物质在SWI图像上呈显著的低信号。而动脉血内的含氧血红蛋白属于抗磁性，故不显信号。 临床上，SWI可用于诊断微量出血、静脉血管畸形、毛细血管扩张症、出血性脑梗死、肿瘤卒中等。 4、脑功能成像：通过刺激人的感官，如看书、听音乐而在磁共振图像上显示相应大脑皮层的功能区。这是被刺激的脑皮质区域局部静脉内血氧含量的变化使磁共振产生可见的信号。 5、心肌活性检查：通过心肌灌注的磁共振检查方法明确病变区心肌的状态：缺血心肌、冬眠心肌、顿抑心肌、死亡心肌。用于指导临床选择合理的治疗方案，例如对于死亡心肌就不必采用耗资高昂的冠脉的支架或搭桥手术。 6、心脏MR电影：对心脏的某部位作不同时相的扫描，获得多帧静态图像，采用连续地快速显示，形成动态效果，用于观察心肌的运动及心瓣膜的开放和关闭情况。 7、扩散张量成像：利用微观下水分子扩散原理，作脑部或脊髓的神经纤维成像。首次应用影像学方法实现了在活体上能够展现神经纤维的形状及其复杂的走向。 8、磁共振频谱（MRS）：利用磁共振化学位移成像原理，用波谱的方式描绘病变区代谢物质的定量。例如，测定前列腺病变区的特定代谢物的含量，用于区别前列腺癌与前列腺增生，故称其为无创性的活检。对于前列腺的MRS已经是较成熟的磁共振检查技术。对于脑的肿瘤与非肿瘤鉴别、以及乳腺癌的诊断应用也逐渐增多。 9、仿真内窥镜技术:用于观察血管、气管支气管或中空脏器的内腔病变的仿真技术，是将容积采集的三维源数据利用计算机技术处理来实现。安全无痛、无创。其缺点是不能进行病理组织活检。 10、类PET技术：利用MR技术实施类似于PET检查效果的成像技术，用于恶性肿瘤的大范围检查，例如搜寻转移瘤等。 上述特殊检查大部分需用高场或超高场的磁共振设备。 本文来源：杨景震好大夫个人网站 |
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