磁共振的臨床應(yīng)用

1895年11月8日德國的物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X線WilhelmConradRoentgen(1895-1923)1901年成為NobelPrizeforPhysics的第一個獲獎?wù)呓陙泶殴舱裱该桶l(fā)展，他在影像學(xué)上是繼1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X線及70年Hounsfield發(fā)明CT以來的第三個里程碑Hounsfield(1919-20041972年CT掃描應(yīng)用于臨床。1979年獲得Nobel獎。1946年由Bloch和Purcell發(fā)現(xiàn)了磁共振原理，1973年英國學(xué)者Lauterbur首次報道了核磁共振成像技術(shù)A.F.Bloch(1905-1983)E.Purcel(1912-)TheysharedtheNobelPrizeforphysicsin1952.他倆首次發(fā)現(xiàn)在外加磁場作用下，正在旋進的某些原子核，例如：氫原子的原子核會發(fā)出一定頻率的無線電波。他倆，還證明了用適當(dāng)?shù)纳漕l，從與主磁場垂直的方向上，對旋進的原子核進行激勵，射頻脈沖停止后，原子核又會逐漸恢復(fù)到原來的位置，在這回復(fù)的過程中釋放出與激勵頻率相同的射頻信號，這現(xiàn)象稱為核磁共振現(xiàn)象（NuclearMagneticResonance簡稱NMR）勞特布爾（美國）曼斯菲爾德（英國）

瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布，２００３年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(xué)家保羅·勞特布爾和英國科學(xué)家彼得·曼斯菲爾德，以表彰他們在核磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域的突破性成就。他們的成就是醫(yī)學(xué)診斷和研究領(lǐng)域的重大成果。磁共振成像(MagneticResonanceImaging簡稱MRI)是利用原子核在磁場內(nèi)共振而產(chǎn)生影像的一種新的診斷方法.任何物質(zhì)由分子構(gòu)成，分子由原子組成，原子是由原子核和圍繞著原子核的電子所組成的，原子核又由質(zhì)子和中子組成，最簡單的H核就是質(zhì)子。磁共振原理簡介凡具有奇數(shù)質(zhì)子或中子的原子核都具有自旋性質(zhì)，質(zhì)子的電荷也在運動，運動的電荷為電流，因此質(zhì)子產(chǎn)生一個磁場。如果原子核所含有的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)呈雙數(shù)，則其自旋和磁矩都成對比相互對消。因此，只有奇數(shù)的質(zhì)子和中子才具備自旋，以及產(chǎn)生一個小磁場的能力

質(zhì)子帶正電荷，他們像地球一樣在不停的繞軸旋轉(zhuǎn)，并有自己的磁場。人體內(nèi)含有大量的氫和磷離子等具有磁共振能力。人體內(nèi)含有大量的氫和磷離子等具有磁共振能力。而質(zhì)子呈陀螺狀運動稱進動，在與主磁場垂直的方向引入一個頻率和進動頻率相同的射頻脈沖，引起共振使之發(fā)生變化，并使低能級到高能級。一個旋轉(zhuǎn)的脫落受到撞擊時，則進行搖擺式運動，處于強磁場內(nèi)的質(zhì)子，也表現(xiàn)為這種運動方式稱為進動。當(dāng)人體進入主磁場前，由于組織內(nèi)的質(zhì)子處于雜亂無章的排列狀態(tài)，人體單位體積內(nèi)磁矩指向的總和矢量等于零。當(dāng)人體進入主磁場后，較多的質(zhì)子磁矩指向和主磁場一致，較少的與主磁場相反，總磁化矢量與主磁場方向一致

沿著外磁場或者最好說縱向于外磁場的磁化不能直接測得，因此，我們需要一個橫向與而非縱向于外磁場的磁化。當(dāng)質(zhì)子頻率和射頻脈沖頻率相同時，就能進行能量交換。名詞解釋磁共振（MR）：當(dāng)射頻脈沖與質(zhì)子頻率相同時，質(zhì)子才能從無線電波中吸收一些能量，這種現(xiàn)象稱為共振（磁共振一詞來源于此)。名詞解釋射頻脈沖（RF）：發(fā)射短促的無線電波，也稱電磁波

名詞解釋弛豫過程：在磁場脈沖的激發(fā)下，一些原子核相位發(fā)生變化，由低能級躍向高能級，脈沖停止后，其原子核的能級和相位恢復(fù)到激發(fā)前狀態(tài)，該過程稱為弛豫過程。名詞解釋T1弛豫時間：又稱縱向弛豫時間，在90度射頻脈沖激發(fā)后，質(zhì)子從縱向磁化變?yōu)樗椒较虼呕?，射頻脈沖停止后，質(zhì)子由水平方向磁化回復(fù)到縱向平衡狀態(tài)所需的間。在RF的脈沖停止后，以縱向磁化對時間畫成曲線就得到T1曲線。004.JPG名詞解釋T2弛豫時間又稱橫向弛豫時間，射頻脈沖激發(fā)后，質(zhì)子由非同步狀態(tài)改變?yōu)橥幌辔坏耐綘顟B(tài)，射頻脈沖停止后，由同一相位的同步狀態(tài)回復(fù)到非同步狀態(tài)所需的間。在RF的脈沖停止后，質(zhì)子失去相位一致性，失去同步化，當(dāng)你從上面整體地來看這些失去相位的質(zhì)子時就會看到質(zhì)子呈扇形散開。在RF的脈沖停止后，以橫向磁化對時間畫成一條曲線就得到一條象圖上所畫的曲線，稱為T2曲線。把T1和T2曲線連接起來，類似一座具有斜坡的山，登山比滑下所用的時間要長，這有助于記住，正常情況下T1長于T2。名詞解釋TR：為脈沖周期重復(fù)時間，即從脈沖序列的開始到下一個脈沖序列的開始稱為T

名詞解釋TE：為從激勵脈沖到采樣脈沖之間的回波時間。液體具有長T1與T2與液體/水相比，脂肪具有短T1與短T2。何為短或長TR？TR小于500msec，是短TRTR大于1500msec，是長TR何為短或長TE？TE小于30msec，為短TETE大于80msec，為長TE可以把MRI醫(yī)師比作一個指揮家：通過選擇某些脈沖序列，他能改變最后的信號，這些信號本身受不同參數(shù)的影響。MR質(zhì)子成像是受幾個參數(shù)影響，且有不同的成像技術(shù)，不同序列得出不同的圖象有的適合于觀察解剖結(jié)構(gòu)，有的適合于觀察病理改變腦組織的縱向弛豫時間短于腦脊液（CSF），使用短TR，二者的信號、強度差別比使用長TR時大。如何辨認一幅圖象是T1加權(quán)像還是T2加權(quán)像？經(jīng)驗是：如果體液是白的，例如腦脊液或尿液，它是T2加權(quán)，如果體液是黑于固體，它是T1加權(quán)。名詞解釋：T1加權(quán)：為短TR和短TE（通常TR〈500msec，TE〈30msec〉，圖象上液體黑于固體。名詞解釋：T2加權(quán)：為長TR和長TE（通常TR>500msec，TE>30msec），圖象上液體是白色的。特斯拉（T）是磁場強度單位，1特斯拉（T）=10，000高斯，地球磁場強度為0.5高斯。

（1）永磁型由磁鐵組成主磁體，因磁體構(gòu)成磁回路，磁體外的磁場強度較小，同時不需要電力產(chǎn)生磁場，不需要制冷液和冷卻用水，允許使用螺旋型射頻線圈，但磁場強度目前僅能達到0.3T。（2）常導(dǎo)型使用電流通過最大線圈產(chǎn)生磁場，此型易于制造，價廉且相對較輕，重達5噸，不需要制冷液；不使用時易于切斷電流，需要連續(xù)供電維持磁場強度；且需要大量水冷卻導(dǎo)線產(chǎn)生的熱；場強僅能做到0.2T（3）混合型此型結(jié)合了永磁型和常導(dǎo)型的特點，使用了一個鐵芯，加上一個常導(dǎo)線圈，這樣降低了用電用水和重量，磁場強度可作到0.4T。（4）超導(dǎo)型使用鈮/鈦導(dǎo)線做線圈，應(yīng)用液氮冷卻到4K，導(dǎo)線內(nèi)無電阻存在，產(chǎn)生恒定磁場，場強可達2T以上，雖然磁場不需要附加電流，但需要制冷液保持線圈溫度，外磁場強度較大，故需要屏蔽。MRI的特點無損傷性的檢查方法無放射線不用含碘的造影劑可在橫斷、矢狀和冠狀面成像由于人體不同質(zhì)子密度和組織特點，清楚顯示不同組織由于快速血流的流空現(xiàn)象，清楚顯示血管及心臟的影象（不同注射造影劑）MRI的缺點由于掃描時間長，產(chǎn)生呼吸心臟搏動等偽影帶有心臟起博器、金屬夾子不能進行MR檢查MR對鈣化不敏感MRI檢查注意事項：下列情況病人不能進行MRI檢查帶有心臟起博器者手術(shù)后留有金屬夾子或其他金屬植入者早期妊娠者危重病人需監(jiān)護者；不能合作的病人放有金屬節(jié)育環(huán)者不能進行腰椎及下腹部MRI檢查MRI檢查注意事項：病人進入MRI室之前，必須摘除所有金屬品，包括耳環(huán)、項鏈、戒指、眼鏡、活動假牙、皮帶、帶有金屬鉤的胸罩、鑰匙、各種磁卡硬幣等MRI檢查注意事項：MRI室具有很強的磁場，因此推車、擔(dān)架、輪椅等不能進入MRI室。檢查掃描時，機器發(fā)出較大的