核磁共振成像的医学上的应用
磁共振成像(MRI)的基本原理是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像,这就叫做核磁共振成像。
MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术,而且不同于已有的成像术,因此,它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像,不会产生CT检测中的伪影;不需注射造影剂;无电离辐射,对机体没有不良影响。MRI对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效。
同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。 MRI也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT,带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MRI的检查,另外价格比较昂贵。
扩展资料:由于核磁共振是磁场成像,没有放射性,所以对人体无害,是非常安全的。据了解,目前世界上既没有任何关于使用核磁共振检查引起危害的报道,也没有发现患者因进行核磁共振检查引起基因突变或染色体畸变发生率增高的现象。
虽然核磁共振在筛查早期病变有着独到之处,但任何检查都是有限度的,比如有些病人不适合核磁共振,就不要过度检查。他呼吁,任何患者都应遵医嘱进行检查,不要以为影像检查越贵越好,只有适合自己的检查才是最好的。
参考资料:百度百科-核磁共振
核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来,它以极快的速度得到发展。其基本原理:是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像,这就叫做核磁共振成像。
核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆,把它称为核磁共振成像术(MR)。
MR是一种生物磁自旋成像技术,它是利用原子核自旋运动的特点,在外加磁场内,经射频脉冲激后产生信号,用探测器检测并输入计算机,经过处理转换在屏幕上显示图像。
MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术,而且不同于已有的成像术,因此,它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像,不会产生CT检测中的伪影;不需注射造影剂;无电离辐射,对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效,同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。
MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT,带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查,另外价格比较昂贵。
氢核是人体成像的首选核种:人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物,所以氢核的核磁共振灵活度高、信号强,这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。NMR信号强度与样品中氢核密度有关,人体中各种组织间含水比例不同,即含氢核数的多少不同,则NMR信号强度有差异,利用这种差异作为特征量,把各种组织分开,这就是氢核密度的核磁共振图像。人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异,是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。
当施加一射频脉冲信号时,氢核能态发生变化,射频过后,氢核返回初始能态,共振产生的电磁波便发射出来。原子核振动的微小差别可以被精确地检测到,经过进一步的计算机处理,即可能获得反应组织化学结构组成的三维图像,从中我们可以获得包括组织中水分差异以及水分子运动的信息。这样,病理变化就能被记录下来。
人体2/3的重量为水分,如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。人体内器官和组织中的水分并不相同,很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化,即可由磁共振图像反应出来。
MRI所获得的图像非常清晰精细,大大提高了医生的诊断效率,避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂,因此对人体没有损害。MRI可对人体各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系,对病灶能更好地进行定位定性。对全身各系统疾病的诊断,尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。
系统组成
NMR实验装置
采用调节频率的方法来达到核磁共振。由线圈向样品发射电磁波,调制振荡器的作用是使射频电磁波的频率在样品共振频率附近连续变化。当频率正好与核磁共振频率吻合时,射频振荡器的输出就会出现一个吸收峰,这可以在示波器上显示出来,同时由频率计即刻读出这时的共振频率值。核磁共振谱仪是专门用于观测核磁共振的仪器,主要由磁铁、探头和谱仪三大部分组成。磁铁的功用是产生一个恒定的磁场;探头置于磁极之间,用于探测核磁共振信号;谱仪是将共振信号放大处理并显示和记录下来。
MRI系统的组成
现代临床高场(3.0T)MRI扫描器
磁铁系统
静磁场:又称主磁场。当前临床所用超导磁铁,磁场强度有0.5到4.0T(特斯拉),常见的为1.5T和3.0T;动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T等多种主磁场强度。另有匀磁线圈(shim coil)协助达到磁场的高均匀度。
梯度场:用来产生并控制磁场中的梯度,以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈,产生x、y、z三个方向的梯度场,线圈组的磁场叠加起来,可得到任意方向的梯度场。
射频系统
射频(RF)发生器:产生短而强的射频场,以脉冲方式加到样品上,使样品中的氢核产生NMR现象。
射频(RF)接收器:接收NMR信号,放大后进入图像处理系统。
计算机图像重建系统
由射频接收器送来的信号经A/D转换器,把模拟信号转换成数学信号,根据与观察层面各体素的对应关系,经计算机处理,得出层面图像数据,再经D/A转换器,加到图像显示器上,按NMR的大小,用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。
MRI的基本方法
1.选片梯度场Gz
2.相编码和频率编码
3.图像重建
优点
与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像(computerized tomography, CT)相比,磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点:
1.对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT;
2.各种参数都可以用来成像,多个成像参数能提供丰富的诊断信息,这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大,而肝癌的T1值更大,作T1加权图像,可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤;
3.通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓,可作矢状面、冠状面、横断面成像,可以看到神经根、脊髓和神经节等。不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面;
4.对人体没有电离辐射损伤;
5.原则上所有自旋不为零的核元素都可以用以成像,例如氢(H)、碳(C)、氮(N和N)、磷(P)等。
缺点
1.和CT一样,MRI也是解剖性影像诊断,很多病变单凭核磁共振检查仍难以确诊,不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断;
2.对肺部的检查不优于X射线或CT检查,对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比B超优越,但费用要高昂得多;
3.对胃肠道的病变不如内窥镜检查;
4.扫描时间长,空间分辨力不够理想;
5.由于强磁场的原因,MRI对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。
MRI系统的伤害
MRI系统可能对人体造成伤害的因素主要包括以下方面:
强静磁场
在有铁磁性物质存在的情况下,不论是埋植在患者体内还是在磁场范围内,都可能是危险因素;
随时间变化的梯度场
可在受试者体内诱导产生电场而兴奋神经或肌肉。外周神经兴奋是梯度场安全的上限指标。在足够强度下,可以产生外周神经兴奋(如刺痛或叩击感),甚至引起心脏兴奋或心室振颤;
射频场致热效应
在MRI聚焦或测量过程中所用到的大角度射频场发射,其电磁能量在患者组织内转化成热能,使组织温度升高。RF的致热效应需要进一步探讨,临床扫描仪对于射频能量有所谓“特定吸收率”(specific absorption rate, SAR)的限制;
噪声
MRI运行过程中产生的各种噪声,可能使某些患者的听力受到损伤;
造影剂的毒副作用:目前使用的造影剂主要为含钆的化合物,副作用发生率在2%-4%。
磁共振检查是什么
磁共振检查是一种医学影像技术。磁共振检查,也称为磁共振成像,是一种非侵入性的医学影像技术。它通过利用强磁场和射频脉冲来产生身体内部结构的详细图像。这种检查方法对于评估身体不同部位的问题非常有效,尤其是那些使用其他成像技术难以检测的问题。磁共振检查的具体原理是利用外部的高强度磁场,使人体...
磁共振是什么检查
磁共振是一种影像学检查方式。磁共振即磁共振成像,是一种利用磁场和射频脉冲来生成身体内部结构详细图像的检查方法。下面将详细介绍磁共振检查的相关内容。磁共振检查原理及特点 磁共振检查是一种非侵入性的医学影像技术。它利用强磁场和射频脉冲对人体内的氢原子进行定位,并获取其信号。当磁场中的氢原子...
磁共振成像检查是什么意思
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种先进的医学成像技术,可以非侵入性地观察人体内部器官、组织和血管的结构与功能,提供高质量的三维图像。MRI主要通过对人体内甚微的磁场变化和共振现象的利用,利用电磁波的影响来产生图像。相对于传统的X线检查,MRI无辐射,安全性高,可以观察到更多的...
医学上的MR是什么意思
人体组织允许磁共振产生的长波成分如无线电波穿过,这是磁共振应用于临床的基本条件之一。检查技术 核子自旋运动是磁共振成像的基础,而氢原子是人体内数量最多的物质;正常情况下人体内的氢原子核处于无规律的进动状态,当人体进入强大均匀的磁体空间内,在外加静磁场作用下原来杂乱无章的氢原子核一齐按外...
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作为最近几年医学上的新技术,核磁共振的出现为医学病症确诊提供了坚实后盾。这个仅仅在80年代刚刚出现的科研技术,就已经成为了目前主流的疾病的诊疗诊断技术。那么如此神奇的核磁共振检查具体包含些什么,对我们人体的那些位置有诊断作用呢 核磁共振成像也称磁共振成像,又称自旋成像,台湾又称磁振造影,依据...
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核磁mri是什么意思?
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