磁共振成像技术的发展

・６４・　Ｃｌｉｎｉｃａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｉ医械崎复　

编者按：随着社会的发展和相关技术的进步，磁共振成像技术的应用范围不断扩大，地位日益重要，已成为当今医学影像领域最先进、最昂　贵的诊疗设备　为此，本期我们特邀西安第四军医大学西京医院放射科的石明国主任，从磁共振成像技术新进展的角度，重点分析了磁共　振成像技术硬件和软件方面的发展以及在应用方面的变化和显著优势　

磁共振成像技术新进展　

石明国，赵海涛，云庆辉，常英娟，任　静　

［摘要】　简述了磁共振成像技术在磁体、梯度、射频、计算机及图像重建４大硬件系统和软件方面的新进展，以及这些　

新技术的临床应用：应用多源射频系统作为磁共振信号的激励和采集系统，有效地解决了３．０　Ｔ固有的抗电效应和　ＳＡＲ问题，可使图像质量更佳，速度更快，为乳腺和肝脏成像提供更好的诊断图像　各种特殊功能软件的研制及临床　应用充分展示了ＭＲＩ在提前预知疾病、及早发现疾病、全面评估疾病、进行疾病治疗等全方位应用方面的显著优势。　

【关键词】磁共振成像；多源发射；多对比成像　

【中国图书资料分类号］Ｒ４４５【文献标识码】Ａ　ｆ文章编号１　１００３—８８６８（２０１０】１２—００６４—０３　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ　

ＳＨＩ　Ｍｉｎｇ—ｇｕｏ　，ＺＨＡＯ　ｔｌａｉ－ｔａｏ　，ＹＵＮ　Ｑｉｎｇ－ｈｕｉ　，ＣＨＡＮＧ　Ｙｉｎｇ－ｊｕａｎ　，ＲＥＮ　Ｊｉｎｇ　（１．Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｘｉｊｉｎｇ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，ｔｈｅ　Ｆｏｕｒｔｈ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ，ａｎ　７１００３２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｍｅｄｉｃａｌ　ｌｎｓｔｒｍｎｅｎｔ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｘｉｊｉｎｇ　Ｈｏｓｐｉｔａ１．ｔｈｅ　Ｆｏｕｒｔｈ　Ｍｉｌｉｔａｒ￣Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｘｉ，ａｎ　７　１００３２，Ｃｈｉｎａ１　

国际医学放射学杂志Ｉｎｔ　Ｊ　Ｍｅｄ　Ｒａｄｉｏｌ　２０１１　Ｓｅｐ；３４（５）：４２８—４３０；４３４　

冠状动脉管壁的磁共振成像技术进展　

Ｔｅｃｈｎｏｔｏｇｙ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃａｒｄｉａｃ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｃｏｒｏｎａｒｙ　ｖｅｓｓｅｌ　ｗａｌｌ　ｉｍａｇｉｎｇ　

徐斌贺毅于　

【摘要】评价冠状动脉斑块稳定性可以预测急性冠状动脉事件的发生，近来，无创性影像学手段评价冠状动脉　斑块成分成为研究热点。磁共振动脉硬化斑块成像技术已在颈动脉研究中得以很好地应用。但冠状动脉管壁成像因　成像技术复杂，目前尚处于技术可行性探讨阶段。从动脉硬化斑块病理生理、磁共振冠状动脉管壁成像基本技术、磁　共振冠状动脉管壁成像现状及未来发展趋势等几方面对磁共振冠状动脉管壁成像进行综述。　【关键词】磁共振成像；冠状动脉；管壁成像　

１冠状动脉粥样硬化斑块的病理　研究发现．近７０％的急性心血管事件是由斑块　

破裂造成的。而其中超过２／３发生在非显著狭窄性　

病变【　１。由于斑块破裂或其他原因造成血栓形成，进　而造成管腔迅速狭窄闭塞，此为急性冠状动脉综合　

征发生的主要机制。这种易于造成血栓或可能迅速　

进展引起症状的斑块被称作“易损斑块”（ｖｕｌｎｅｒａｂｌｅ　

ｐｌａｑｕｅ１，目前可接受但不推荐的名称为：高危斑块、　

危险斑块、不稳定斑块。　Ｎａｇｈａｖｉ等嘲于２００３年发表在Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ上的　文章中提出了易损斑块的诊断标准。主要标准：①活　动性炎症（单核细胞／巨噬细胞或Ｔ淋巴细胞浸润）；　

②大脂核，薄纤维帽；③内皮脱落，表面血小板聚集；　④斑块裂隙；⑤狭窄程度＞９０％。次要标准：①表面钙　

化结节；②斑块呈亮黄色；③斑块内出血；④内皮功　

能异常；⑤血管正性（扩张性）重构。　影像学检查手段对动脉硬化斑块的发现、描　

述、分型、提示转归具有重要作用。早期发现易损斑　块，并在其未造成临床事件前予以治疗，可以降低　

简述MRI的发展历程

磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术是一种通过对人体进行磁场、梯度场和高频场的作用，采集人体内部信号产生图像的先进医学成像方法。下面将简要介绍MRI的发展历程。

早在20世纪初，磁共振现象就已被科学家发现，但当时科学家对其了解甚少。直到1946年，美国物理学家费尔南德斯以及英国的布隆伯格和彼得•恩纳尔成功地利用核磁共振产生了信号，标志着磁共振的实验研究取得了突破。

1950年代，人们开始意识到磁共振可以用于医学诊断。1952年，英国科学家费尔南德斯在Nature上发表了一篇有关磁共振成像的论文，为后来的研究打下了基础。1967年，美国科学家拉德·罗利等人通过核磁共振成像技术进行了脑部扫描，首次展示了对人体组织进行无创伤、三维图像观察的潜力。

1970年代，深入研究和进一步发展了核磁共振成像技术。1971年，NMR成像第一次用于检测人体肺部病变，并成功观察到肿瘤组织。1973年，美国科学家保罗·拉特曼成功研制出第一台全身核磁共振扫描仪，并于1977年获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，正式在临床应用中使用。

1980年代至今，MRI技术发展迅速。1980年，美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的人类MRI研究中心开始使用1.5T超导磁体。随着技术的成熟，1.5T成为全球MRI仪器的标准，并成为获得高质量图像的主要手段。1990年代初，1.5T MRI已广泛应用于人体各个部位的诊断。

随着科技的进步，高场强MRI也在不断发展。1999年，丹麦奥胡斯大学医学院的科学家首次将3T的超导磁体应用于临床。高场强MRI的出现使得信噪比增加，图像分辨率更高，有助于医生对病变进行更准确的确定。

近年来，MRI技术日益成熟和完善，成为医学影像学的重要组成部分。人们不断改进软硬件系统，提高图像质量和诊断能力。例如，引入并行成像技术，通过同时采集多个数据，大大缩短了扫描时间；并且，还出现了功能性磁共振成像（fMRI）和磁共振声源成像等新技术，使得我们可以研究人脑的活动和功能。

磁共振功能成像的硬件与软件要求及发展方向　杨刚，李林　（南京军区南京总医院医学影像科，江苏南京２１０００２）　［摘要］为了能使磁共振功能成像（ｆＭＲＩ）更好地服务于临床，必须对保证其正常运行的硬件与软件提出相应的要求，为此进　行了具体地分析并展望其发展方向。　［关键词］磁共振功能成像；硬件；软件　［中图分类号］Ｒ．４４５．２；ＴＰ３１　［文献标志码］Ａ　［文章编号］１００７—５７１０（２００７）０９—００４７—０２　Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｏｆ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ＹＡＮＧ　Ｇａｎｇ，ＬＩ　Ｌｉｎ　（Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｕｎｄｅｒ　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ａｒｅａ　Ｃｏｍｍａｎｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｊｉａｎｇｓｕ　２１０００２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ　ａｎｄ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｍｕｓｔ　ｂｅ　ｅｎｓｕｒｅｄ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｏｆｆｅｒ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｂｅ￣ｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｏｆ　ｆｉ．ｍｃｄｏｎａｌ　ｍａｇｎｅｄｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｒｍ＃ｎｇ，ａｎｄ　ａＩ１　ｚｅｓ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｔｒｅｎｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｕｎｃｄｏｎａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ；ｈａｒｄｗａｒｅ；ｓｏｆｔｗａｒｅ　０引言　自１９８０年第一台商业ＭＲＩ设备问世以来。Ｍ砒不仅在机　体组织形态学研究上得到很大的发展，而且在机体生理、生　化、代谢功能等方面的研究也获得了很大的成就。磁共振功能　成像（ｆＭＲＩ）就是其中比较典型的应用．而它的具体实施又与　ＭＲ设备硬件和软件密切相关。如以前的一些低档ＭＲ设备只　能进行一些常规ＭＲ扫描，而不能进行功能成像，主要就是诸　如产生梯度场的梯度线圈不能承受进行快速切换所带来的负　面影响及缺乏快速成像软件序列等方面的原因。为此对ｆＭＲＩ　的硬件和软件要求作具体分析，并展望其发展方向。　１删的硬件要求　首先ｆＭ砒是以ＭＲＩ为基础。对ＭＲＩ的要求也就是对　ｆＭＲＩ的最基本的要求。然后才能考虑ｆＭＲＩ所特有的功能所必　须满足的特殊要求。　１．１　ＭＲＩ的硬件要求　ＭＲＩ的正常运行是建立在主磁场、射频（ＲＦ）脉冲磁场及　梯度磁场三者存在的基础上，它们分别由主磁体线圈、ＲＦ脉冲　线圈及梯度线圈产生。为了使得主磁体能够产生均匀、稳定的　主磁场，一般要求主磁体制造精度高、避免失超、避免碰撞受　损、避免周围沉重或运动的大铁磁性物质的存在及定期进行　收稿日期：２００７－－０１—１１　硬件性匀场等。主磁场一般在磁体中心直径约５００ｍｍ的球形　内最均匀，越远离该中心，磁场强度越低，其均匀性越差［】］。ＲＦ　脉冲磁场可分为发射及接受两部分，机体组织内的氢质子在　成像过程中．无论发射还是接受线圈．都希望其共振的中心频　率准确稳定，带宽足够窄并能在某一定范围内进行调节，并具　备一定的功率和增益等，因此要求对这两类线圈进行操作时　应注意小心搬动、轻拿轻放避免碰撞、摆放平稳牢固避免震动、　定位准确（受检部位定在线圈中心，线圈定在主磁场中心…）、定　期排查避免虚焊及定期严格调谐等以保证处于最佳的工作状　态。梯度磁场由三个正交的梯度线圈在通以很大的交变电流　下产生。它们在工作时由于处于主磁场中，从物理基础可以得　知。当通以电流的导体的走向与磁场的方向不一致时会受力　发生位移。因此通以交变电流的梯度线圈就会发生剧烈震荡　并产生噪音。必须对其实施相应的加固及消音处理．如果相应　的固定点松脱或焊点脱焊时，轻则加重噪音或产生图像伪影，　重则发生严重打火烧毁线圈或相关部件等，所以对梯度线圈　的制造精度、抗震承受能力及定期的维修保养提出了更高的　要求。　１．２　ｆＭＲＩ的硬件要求　虽然常规的ＭＲＩ已经足够显示机体组织信号间的正常或　异常解剖结构，但这仅仅是形态学上的显示，当机体器官在进　行一些功能活动时（如思维、视、听或肢体括动等）．这些器官　内的氢质子的信号，由于其自身及周围的物理和化学环境变　化极其微弱（即局部磁场改变不明显）而不能在常规ＭＲ图像　２２卷９期＠２００７．９　——４７——