1、核磁共振現(xiàn)象核磁共振現(xiàn)象（nuclear magnetic resonance, NMR）是- -種核物理現(xiàn) 象發(fā)現(xiàn)于1946年，其后，主要被化學(xué)家和物理學(xué)家用于研究分子的 結(jié)構(gòu)。1973年，英國(guó)學(xué)者勞特布爾在主磁場(chǎng)內(nèi)附加一個(gè)不均勻的磁 場(chǎng)，并逐點(diǎn)地誘發(fā)核磁共振無(wú)線電波，然后對(duì)這些一維投影值進(jìn)行 組合，從而獲得了一幅二維的核磁共振圖像。19741978年，英國(guó)諾 丁漢大學(xué)和阿伯丁大學(xué)的物理學(xué)家們，在研制核磁共振圖像系統(tǒng)方 面取得較大進(jìn)展。1978年5月28日，他們?nèi)〉昧说谝环梭w頭部的 核磁共振圖像，1980年下半年取得了第一幅胸，腹部圖像。到1982 年底，世界上已有許多醫(yī)院和科研單位，把這

2、種圖像技術(shù)應(yīng)用到臨 床診斷和其它醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究中去。近年來(lái)，核磁共振成像技術(shù)發(fā)展十分迅速，已日臻成熟完善。 檢查范圍基本上覆蓋了全身各系統(tǒng)，并在世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。為了準(zhǔn)確反映其成像基礎(chǔ)，避免 與核素成像混淆，現(xiàn)改稱為磁共振成象。、MRI的成像基本原理與設(shè)備（一）磁共振現(xiàn)象與MRI磁共振磁共振成像術(shù)（簡(jiǎn)稱MRI）是一種可使人體免受X射線損害的嶄新的掃描技術(shù)，它是電子計(jì)算 機(jī)技術(shù)，CT技術(shù)以及磁共振頻譜學(xué)等先進(jìn)科學(xué)的結(jié)晶。世上萬(wàn)物均由分子組成，而分子是由原 子組成，原子是由原子核和圍著核旋轉(zhuǎn)的電子組成，原子核又是由帶正電荷的質(zhì)子和不帶電荷的 中子組成。許多原子核的運(yùn)動(dòng)則類似“自旋體”，不停地以一

3、定的頻率自旋。如設(shè)法使它進(jìn)入一個(gè) 恒定的磁場(chǎng)，它就會(huì)沿著這磁場(chǎng)方向回旋。這時(shí)用特定的射頻電磁波去照射這些含有原子核的物 體，物體就會(huì)顯著地將電磁波吸收，這就是磁共振現(xiàn)象。MRI就是利用人體中的氫（H）原子， 在強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)受到脈沖激發(fā)后，產(chǎn)生的磁共振現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)空間編碼技術(shù)，把在磁共振過(guò)程中所散發(fā) 的電磁波以及與這些電磁波有關(guān)的質(zhì)子密度，弛豫時(shí)間，流動(dòng)效應(yīng)等參數(shù)，接收轉(zhuǎn)換，通過(guò)電子 計(jì)算機(jī)的處理，最后形成圖像，做出診斷MRI比CT能更靈敏地分辨出正?；虍惓５慕M織，對(duì) 腫瘤的早期檢測(cè)及鑒別有很大的幫助。（二）MRI設(shè)備MRI的成像系統(tǒng)包括MR信號(hào)產(chǎn)生和數(shù)據(jù)采集與處理及圖像顯示兩部分。MR信號(hào)的產(chǎn)生是來(lái)

4、自 大孔徑，具有三維空間編碼的MR波譜儀，而數(shù)據(jù)處理及圖像顯示部分，則與CT掃描裝置相似。MRI設(shè)備包括磁體、梯度線圈、供電部分、射頻發(fā)射器及MR信號(hào)接收器，這些部分負(fù)責(zé)MR 信號(hào)產(chǎn)生、探測(cè)與編碼；模擬轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、磁盤與磁帶機(jī)等，則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、圖像重建、 顯示與存儲(chǔ)。磁體有常導(dǎo)型、超導(dǎo)型和永磁型三種，直接關(guān)系到磁場(chǎng)強(qiáng)度、均勻度和穩(wěn)定性，并影響MRI的 圖像質(zhì)量。因此，非常重要。通常用磁體類型來(lái)說(shuō)明MRI設(shè)備的類型。常導(dǎo)型的線圈用銅、鋁 線繞成，磁場(chǎng)強(qiáng)度最高可達(dá)0.150.3T*，超導(dǎo)型的線圈用鈮-鈦合金線繞成，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般為 0.352.0T，用液氦及液氮冷卻；永磁型的磁體由用磁性物質(zhì)制

5、成的磁磚所組成，較重，磁場(chǎng)強(qiáng)度偏低，最高達(dá)0.3T。梯度線圈，修改主磁場(chǎng)，產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)。其磁場(chǎng)強(qiáng)度雖只有主磁場(chǎng)的幾百分之一。但梯度磁場(chǎng)為 人體MR信號(hào)提供了空間定位的三維編碼的可能，梯度場(chǎng)由X、Y、Z三個(gè)梯度磁場(chǎng)線圈組成， 并有驅(qū)動(dòng)器以便在掃描過(guò)程中快速改變磁場(chǎng)的方向與強(qiáng)度，迅速完成三維編碼。射頻發(fā)射器與MR信號(hào)接收器為射頻系統(tǒng)，射頻發(fā)射器是為了產(chǎn)生臨床檢查目的不同的脈沖序 列，以激發(fā)人體內(nèi)氫原子核產(chǎn)生MR信號(hào)。射頻發(fā)射器及射頻線圈很象一個(gè)短波發(fā)射臺(tái)及發(fā)射 天線，向人體發(fā)射脈沖，人體內(nèi)氫原子核相當(dāng)一臺(tái)收音機(jī)接收脈沖。脈沖停止發(fā)射后，人體氫原 子核變成一個(gè)短波發(fā)射臺(tái)，而MR信號(hào)接受器則成為一臺(tái)收

6、音機(jī)接收MR信號(hào)。脈沖序列發(fā)射 完全在計(jì)算機(jī)控制之下。MRI設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集、處理和圖像顯示，除圖像重建由Fourier變換代替了反投影以外，與CT 設(shè)備非常相似二、MRI檢查技術(shù)MRI的掃描技術(shù)有別于CT掃描。不僅要橫斷面圖像，還常要矢狀面或（和）冠狀面圖像，還需 獲得T1WI和T2WI。因此，需選擇適當(dāng)?shù)拿}沖序列和掃描參數(shù)。常用多層面、多回波的自旋回 波（spin echo, SE）技術(shù)。掃描時(shí)間參數(shù)有回波時(shí)間（echo time，TE）和脈沖重復(fù)間隔時(shí)間（repetition time，TR）。使用短TR和短TE可得T1WI，而用長(zhǎng)TR和長(zhǎng)TE可得T2WI。時(shí)間以毫秒計(jì)。依 TE的長(zhǎng)短，

7、T2WI又可分為重、中、輕三種。病變?cè)诓煌琓2WI中信號(hào)強(qiáng)度的變化，可以幫助判 斷病變的性質(zhì)。例如，肝血管瘤T1WI呈低信號(hào)，在輕、中、重度T2WI上則呈高信號(hào)，且隨著 加重程度，信號(hào)強(qiáng)度有遞增表現(xiàn)，即在重T2WI上其信號(hào)特強(qiáng)。肝細(xì)胞癌則不同，T1WI呈稍低 信號(hào)，在輕、中度T2WI呈稍高信號(hào)，而重度T2WI上又略低于中度T2WI的信號(hào)強(qiáng)度。再結(jié)合 其他臨床影像學(xué)表現(xiàn)，不難將二者區(qū)分。MRI常用的SE脈沖序列，掃描時(shí)間和成像時(shí)間均較長(zhǎng)，因此對(duì)患者的制動(dòng)非常重要。采用呼吸 門控和（或）呼吸補(bǔ)償、心電門控和周圍門控以及預(yù)飽和技術(shù)等，可以減少由于呼吸運(yùn)動(dòng)及血液 流動(dòng)所導(dǎo)致的呼吸偽影、血流偽影以及腦脊

8、液波動(dòng)偽影等的干擾，可以改善MRI的圖像質(zhì)量。為了克服MRI中SE脈沖序列成像速度慢、檢查時(shí)間長(zhǎng)這一主要缺點(diǎn)，近年來(lái)先后開發(fā)了梯度 回波脈沖序列、快速自旋回波脈沖序列等成像技術(shù)，已取得重大成果并廣泛應(yīng)用于臨床。此外， 還開發(fā)了指肪抑制和水抑制技術(shù)，進(jìn)一步增加MRI信息。MRI另一新技術(shù)是磁共振血管造影（magnetic resonance angiography， MRA）。血管中流動(dòng)的血 液出現(xiàn)流空現(xiàn)象。它的MR信號(hào)強(qiáng)度取決于流速，流動(dòng)快的血液常呈低信號(hào)。因此，在流動(dòng)的 血液及相鄰組織之間有顯著的對(duì)比，從而提供了 MRA的可能性。目前已應(yīng)用于大、中血管病變 的診斷，并在不斷改善。MRA不需穿

9、剌血管和注入造影劑，有很好的應(yīng)用前景。MRA還可用 于測(cè)量血流速度和觀察其特征。MRI也可行造影增強(qiáng)，即從靜脈注入能使質(zhì)子弛豫時(shí)間縮短的順磁性物質(zhì)作為造影劑，以行MRI 造影增強(qiáng)。常用的造影劑為釓二乙三胺五醋酸（Gadolinium-DTPA, Gd-DTRA）。這種造影劑 不能通過(guò)完整的血腦屏障，不被胃粘膜吸收，完全處于細(xì)胞外間隙內(nèi)以及無(wú)特殊靶器官分布，有 利于鑒別腫瘤和非腫瘤的病變。中樞神經(jīng)系統(tǒng)MRI作造影增強(qiáng)時(shí)，癥灶增強(qiáng)與否及增強(qiáng)程度與 病灶血供的多少和血腦屏障破壞的程度密切相關(guān)，因此有利于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷。MRI還可用于拍攝電視、電影，主要用于心血管疾病的動(dòng)態(tài)觀察和診斷。基于MR

10、I對(duì)血流擴(kuò)散和灌注的研究，可以早期發(fā)現(xiàn)腦缺血性改變。它預(yù)示著很好的應(yīng)用前景。帶有心臟起搏器的人需遠(yuǎn)離MRI設(shè)備。體內(nèi)有金屬植入物，如金屬夾，不僅影響MRI的圖像， 還可對(duì)患者造成嚴(yán)重后果，也不能進(jìn)行MRI檢查，應(yīng)當(dāng)注意。三、MRI的臨床應(yīng)用MRI診斷廣泛應(yīng)用于臨床，時(shí)間雖短，但已顯出它的優(yōu)越性。在神經(jīng)系統(tǒng)應(yīng)用較為成熟。三維成像和流空效應(yīng)使病變定位診斷更為準(zhǔn)確，并可觀察病變與血管 的關(guān)系。對(duì)腦干、幕下區(qū)、枕大孔區(qū)、脊髓與椎間盤的顯示明顯優(yōu)于CT。對(duì)腦脫髓鞘疾病、多 發(fā)性硬化、腦梗塞、腦與脊髓腫瘤、血腫、脊髓先天異常與脊髓空洞癥的診斷有較高價(jià)值。縱隔在MRI上，脂肪與血管形成良好對(duì)比，易于觀察縱隔腫瘤及其與血管間的解剖關(guān)系。對(duì)肺 門淋巴結(jié)與中心型肺癌的診斷，幫助也較大。心臟大血管在MRI上因可顯示其內(nèi)腔，所以，心臟大血管的形態(tài)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的研究可在無(wú)創(chuàng)傷 的檢查中完成。對(duì)腹部與盆部器官，如肝、腎、膀胱，前列腺和子宮，頸部和乳腺，MRI檢查也有相當(dāng)價(jià)值。 在惡性腫瘤的早期顯示，對(duì)血管的侵犯以及腫瘤的分期方面優(yōu)于CT。骨髓在MRI上表現(xiàn)為高信號(hào)區(qū)，侵及骨髓的病變，如腫瘤、感染及代謝疾病，MRI上可清楚顯 示。在顯示關(guān)節(jié)內(nèi)病變及軟組織