磁共振成像
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垦兰堂堡堂塑查塑 墨12卷第2期 】/tiedIrrm n Vol 12 No 2 2002
磁共振成像与介入
Robe ̄o Blanco Sequeiros,MD李成利,林征宇译 (1_芬兰Oulu大学医院放射科介^磁共振;2.山东省医学影像学研究所山东济南250021) 【关键词】磁共振成像,介人 中图分类号:R445 2;R815 文献标识码:A 文章编号:1006—9011【20O2}02一C087—02 X线发现后不久即出现了介入放射学。影像导 引的活检和血管造影始于本世纪初;在70年代出现 了计算机断层(cr)和超声导引的介入;在80年代出 现了磁共振成像(MRI)导引的介入。通过成像与计 算机相结合、新的治疗设备及与手术室条件相似的 扫描室使得介入技术飞速发展;更快、更精确的成 像,使介入放射医师能进行更精细复杂的操作。由 于联合了各种其他成像手段的特征并增加了更多优 点,介人性磁共振成像(IMIRI)有进一步发展介入放 射学、微创治疗和外科手术的潜能。下面讨论IMIRI 的特点和应用。 IdRI并不是从一开始就能作为介入操作的导引 手段。它的硬件对介入使用来说太大也太笨重;接 触病人太不方便甚至无法接触.成像速度对大多数 介入操作来说是不可接受的;强磁场和伪影阻碍了 介人手术器械在IdRI环境中的使用。上述因素即使 在今天至少是在老一代的删中仍然存在。但是, lVlRI作为成像手段的优势非常明显,在20年ERI的 历史中出现了相当大的发展。 更好的影像质量、不断加快的软件、新的创新性 序列、更好的IdRI硬件和计算能力的增加均使得成 像速度和影像质量达到了新水平。在最近的发展 中,最重要的是90年代初采用的开放式构造的 IdRI,这样可以直接接触病人,并利用lVlRI作为介入 设备。今天,已有许多介入和外科操作可以且正在 IdRI的导引下进行。 IdRI的优势 为什么IdRI比其他的成像手段更适合于介入 呢?有许多的事实支持在介人中使用lVlRI。通常无 电离辐射被认为是最重要的优点,单单这一点就足 以使得在将来的介人中使用MRI。但是IdRI与其他 作者简介:李成利(】966一),男.山东长岛人,毕业于山东医科大 学医疗系.本科学历,砸士学位,主治医师.主要从事神经介^放射学 研究 的成像手段相比有更多的优势:①MRI有相当高的 时间和空间分辨率;②使用或不使用对比剂均有高 的内在组织对比;③可选择的二维或三维多平面成 像能力;④测量和定量血管和组织内血流、弥散和灌 注的能力;⑤温度敏感性可测评温度变化。 另外,配有先进的器械定位和用户界面的新的 开放式MRI设备使得几乎所有的介入操作能在几乎 实时的成像速度下进行。 肼RI系统 目前,几乎所有的生产商都能够设计和生产可 用于介入的MRI系统。该系统场强在0.064T到2T 之间。磁体的外型从完全封闭到开放。通常,MRI 系统是一个磁场均匀性与病人可接触性之间的平 衡。外型越一致、场强及磁场均匀性越高,病人的可 接触性就越差;反之亦然。从事IdRI诊断工作的人 对这种折中感觉很自然,但从介入的观点来看,还不 尽如人意。 该系统大致可分为四种类型;①封闭和短孔磁 体.通常场强1—2T;②开放式立方形水平双平面磁 体.场强0.7~1.0T;③开放式C形水平双平面磁体, 场强0.2 0.5T;④垂直和水平通道混合式磁体,场 强0.5T。 支持环境和设备 mRI系统理想的环境是符台手术室的要求。 做到这一点是困难并且昂贵的,如果该系统并非专 门作为介入使用,也是没有必要的。但是有几个方 面的要求必须达到:必须有病人进入扫描室和磁体 的良好通道;扫描室必须便于进行麻醉和通风;必须 达到能进行无菌介入手术的条件。 器械 随着在ERI环境下介入操作范围的扩展,设计 在ERI环境下使用的器械的要求也随之增加。由于 ERI特异的原理,这些器械是病人在MRI环境下达
磁共振成像过程及原理
磁共振成像(MRI)是一种非常先进,非侵入性的影像技术,通过利用强大的磁场、射频脉冲和计算机技术来获取高分辨率、三维和非侵入性的人体或动物组织结构的图像。
MRI的原理主要基于原子核在强磁场下的行为。原子核具有自旋角动量,自旋角动量可以看作是原子核本身围绕自身轴线旋转的一种运动形式。在强磁场下,几乎所有原子核都会对齐,而且有些原子核在外加射频电磁波的作用下,会进入高能激发态,这就是核磁共振现象。
在MRI扫描中,人体或动物被放置在一个强磁场中心的区域内。这个强磁场会使原子核的自旋角动量趋向于沿着磁场方向和反磁场方向一一对齐。此时,外加的射频信号会让原子核进入激发态,当磁场到达恒定状态时(平衡状态),将准备好的强磁场中心向患者的身体部位引领一个小的旋转力向量,获取正负磁场相互作用中的信息。
其次是接下来的退相干和重建阶段。在射频信号发出后,系统会使原子核自旋恢复到原来的位置,在此过程中,控制磁场的脉冲会间歇性的修改。然后再次向患者的身体部位加入射频信号,重复上一步操作,重复修改脉冲参数,直到整个图像数据被成功完成。
最后,将收集到的信号传输到计算机中进行处理。利用计算机对接收到的NMR信号进行数学分析,计算机会利用专用算法对各种谱和图像进行处理和可视化,以生成体部分的详细图像。MRI的成像分辨率极高,可提供几乎所有生物组织的图像,并且不需要265 X光辐射及其他有害的放射线,所以常用于体检和临床诊断及手术规划操作。
磁共振成像技术的原理和医学应用
磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种基于原子核磁共振现象的成像技术,已经成为现代医学检查的重要手段之一。MRI以其非侵入性、高分辨率、多参数成像等特点,在身体不同部位疾病的早期诊断、治疗、研究及评估方面受到广泛关注。本文将从MRI的原理、分类和医学应用三个方面进行阐述。
一、MRI的原理
MRI是一种基于核磁共振现象的成像技术。在磁场中,原子核因为量子力学效应的作用,会产生自旋,这个自旋具有磁性。若对物质进行放射激发,则原子核将吸收能量并进入激发状态,待刺激结束后,会产生相移,但方向大小不会改变。在加磁场的作用下,不同位置的原子核产生不同的共振信号,通过测量这些共振信号,可以得出物质内部的信号强度和空间位置信息。
MRI的成像需要一个高强度静态磁场(通常是1.5T或3.0T)和弱变化的高频交变电场(通常是射频脉冲)。磁共振信号是由梯度磁场作用下,被激发的原子核沿着空间坐标方向释放的。梯度磁场的作用是制造空间上的微弱变化,使成像对象内部的原子核可以感受到梯度磁场的方向和大小,从而产生不同位置、不同方向的MRI信号。
二、MRI的分类
MRI按成像所需的时间长度可分为快速成像和慢速成像两类。常用的快速成像技术有短时重复时间(Short Time Repetition,STIR)、体液抑制成像(Fluid Attenuation Inversion Recovery,FLAIR)和弥散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)等。慢速成像技术有T1加权成像(T1 Weighted Imaging,T1WI)、T2加权成像(T2 Weighted Imaging,T2WI)和常规序列成像等。
MRI按成像方式可分为断层成像和三维成像两类。断层成像(Slice Imaging)是在一个平面内取得的图像,主要用于观察人体各组织在某个切片上的分布及形态特征。三维成像(Volume
磁共振成像名词解释
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种无创性的医学成像技术,利用具有特定磁性的核磁共振信号来获得人体内部的高分辨率图像,从而对人体组织的结构、功能、代谢和血流等进行评估。磁共振成像不需要使用X射线或其他有害辐射,因此相对安全。
磁共振成像的原理基于核磁共振现象,它是一种原子核在外磁场作用下发生共振吸收和放射的现象。在MRI中,通过在患者身上施加一个大强度又稳定的强磁场,然后行来回震荡的电磁波,使人体内的原子核从低能级跃迁到高能级。当电磁波停止时,原子核会回到基态并释放出能量。这些能量便是核磁共振信号,通过捕获和分析这些信号,可以生成详细的图像。
磁共振成像可以对全身各个部位进行检查,如头部、胸部、腹部、盆腔等,对脑部、颈椎、胸部、腰椎、肝脏、肺部、骨骼、关节等疾病具有很高的分辨率,能够提供更多的相关信息,有利于临床医生进行确诊和治疗方案的制定。
磁共振成像的优势在于:首先,不使用X射线或其他有害辐射,相比传统的CT扫描和放射线成像技术更加安全。其次,因为利用了核磁共振的原理,可以更准确地观察到组织的水分分布、灌注情况,对肿瘤、炎症、神经系统、血管系统、骨骼系统等疾病具有非常高的敏感性。此外,磁共振成像还可以提供结构、功能和代谢信息,对于研究人体生理和疾病的机制也有着重要的意义。
然而,磁共振成像并非完美无缺的技术,其局限性主要包括:第一,成像时间较长,对患者的耐心要求较高。第二,成本较高,设备维护和使用成本较高。第三,某些人群存在磁共振成像的禁忌症,如携带金属植入物、心脏起搏器等,对这些人群的检查需要慎重考虑。
总的来说,磁共振成像是一种重要的医学成像技术,能够提供高分辨率和多方面的信息,对于诊断和治疗疾病具有重要的价值。随着技术的不断进步和应用的推广,磁共振成像有望在临床医学中扮演更加重要的角色。