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MRI磁共振成像系統(tǒng)

MRI.jpgMRI也就是磁共振成像,英文全稱是:Magnetic Resonance Imaging。經(jīng)常為人們所利用的原子核有: 1H、11B、13C、17O、19F、31P。在這項(xiàng)技術(shù)誕生之初曾被稱為核磁共振成像,到了20世紀(jì)80年代初,作為醫(yī)學(xué)新技術(shù)的NMR成像(NMR Imaging)一詞越來(lái)越為公眾所熟悉。隨著大磁體的安裝,有人開(kāi)始擔(dān)心字母“N”可能會(huì)對(duì)磁共振成像的發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。另外,“nuclear”一詞還容易使醫(yī)院工作人員對(duì)磁共振室產(chǎn)生另一個(gè)核醫(yī)學(xué)科的聯(lián)想。因此,為了突出這一檢查技術(shù)不產(chǎn)生電離輻射的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)與使用放射性元素核醫(yī)學(xué)相區(qū)別,放射學(xué)家和設(shè)備制造商均同意把“核磁共振成像術(shù)”簡(jiǎn)稱為“磁共振成像(MRI)”。
核磁共振成像原理:原子核帶有正電,許多元素的原子核,如1H、19FT和31P等進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)。通常情況下,原子核自旋軸的排列是無(wú)規(guī)律的,但將其置于外加磁場(chǎng)中時(shí),核自旋空間取向從無(wú)序向有序過(guò)渡。這樣一來(lái),自旋的核同時(shí)也以自旋軸和外加磁場(chǎng)的向量方向的夾角繞外加磁場(chǎng)向量旋進(jìn),這種旋進(jìn)叫做拉莫爾旋進(jìn),就像旋轉(zhuǎn)的陀螺在地球的重力下的轉(zhuǎn)動(dòng)。自旋系統(tǒng)的磁化矢量由零逐漸增長(zhǎng),當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),磁化強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值。如果此時(shí)核自旋系統(tǒng)受到外界作用,如一定頻率的射頻激發(fā)原子核即可引起共振效應(yīng)。這樣,自旋核還要在射頻方向上旋進(jìn),這種疊加的旋進(jìn)狀態(tài)叫做章動(dòng)。在射頻脈沖停止后,自旋系統(tǒng)已激化的原子核,不能維持這種狀態(tài),將回復(fù)到磁場(chǎng)中原來(lái)的排列狀態(tài),同時(shí)釋放出微弱的能量,成為射電信號(hào),把這許多信號(hào)檢出,并使之能進(jìn)行空間分辨室,就得到運(yùn)動(dòng)中原子核分布圖像。原子核從激化的狀態(tài)回復(fù)到平衡排列狀態(tài)的過(guò)程叫弛豫過(guò)程。它所需的時(shí)間叫弛豫時(shí)間。弛豫時(shí)間有兩種即T1和T2,T1為自旋-點(diǎn)陣或縱向馳豫時(shí)間,T2為自旋-自旋或橫向弛豫時(shí)間。

磁共振最常用的核是氫原子核質(zhì)子(1H),因?yàn)樗男盘?hào)最強(qiáng),在人體組織內(nèi)也廣泛存在。影響磁共振影像因素包括:(a)質(zhì)子的密度;(b)弛豫時(shí)間長(zhǎng)短;(c)血液和腦脊液的流動(dòng);(d)順磁性物質(zhì)(e)蛋白質(zhì)。

磁共振影像灰階特點(diǎn)是,磁共振信號(hào)愈強(qiáng),則亮度愈大,磁共振的信號(hào)弱,則亮度也小,從白色、灰色到黑色。

各種組織磁共振影像灰階特點(diǎn)如下:脂肪組織,松質(zhì)骨呈白色;腦脊髓、骨髓呈白灰色;內(nèi)臟、肌肉呈灰白色;液體,正常速度流血液呈黑色;骨皮質(zhì)、氣體、含氣肺呈黑色。

核磁共振的另一特點(diǎn)是流動(dòng)液體不產(chǎn)生信號(hào)稱為流動(dòng)效應(yīng)或流動(dòng)空白效應(yīng)。因此血管是灰白色管狀結(jié)構(gòu),而血液為無(wú)信號(hào)的黑色。這樣使血管很容易與軟組織分開(kāi)。正常脊髓周圍有腦脊液包圍,腦脊液為黑色的,并有白色的硬膜為脂肪所襯托,使脊髓顯示為白色的強(qiáng)信號(hào)結(jié)構(gòu)。

核磁共振(MRI)已應(yīng)用于全身各系統(tǒng)的成像診斷。效果最佳的是顱腦,及其脊髓、心臟大血管、關(guān)節(jié)骨骼、軟組織及盆腔等。對(duì)心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化,而且可作心室分析,進(jìn)行定性及半定量的診斷,可作多個(gè)切面圖,空間分辨率較高,顯示心臟及病變?nèi)?,及其與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系,優(yōu)于其他X線成像、二維超聲、核素及CT檢查。在對(duì)腦脊髓病變?cè)\斷時(shí),可作冠狀、矢狀及橫斷面像。



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