MRI基本原理和相关临床应用

核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging ‎，简称NMRI‎），又称自旋成 像（spin imaging‎），也称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging‎，简称MRI‎），台湾又称磁振造影，是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance‎，简称NMR‎）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。 将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。 物理原理 核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像的。原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。

核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。 核磁共振成像是随着-{zh-tw：电脑；zh-cn：计算机}-技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。

目前，经过各国医药工业管理部门批准生产的MR成像仪都是安全的，均证明对人体没有不良作用。磁共振检查时，要把人体置于强大的外加静磁场和变化着的梯度磁场内。这些磁场对磁铁性物质有巨大的吸引力，所以人体内或由于外伤后遗留在体内的金属弹片、碎屑，或因治疗需要而置于体内的植入体，如起搏器、人工关节和动脉瘤术后的金属夹等，都会受到巨大吸力而移动，从而造成危害。由于射频线圈的电流所致的电阻率丧失，组织中可产生热量，高场强的MRI扫描机比低场强者更有可能产生能被测到的体温升高。尽管证明没有危害，但对那些散热功能障碍的病人，高热的病人，必须谨慎处理，防止产生过多的热量，特别是在热而又潮湿的环境下更应注意。它可利用被检组织的物理和生物化学特性（如水、铁、脂肪、血管外血液及其分解后的产物等）来作组织特性的评价，并区别不同组织。通过流动效应来评价血流和脑脊液的流动。自旋回波序列扫描时，骨皮质及钙不发射信号。因此，为骨骼所包围的组织，如后颅窝和椎管内的组织显示清楚，不受因骨产生的伪影所影响。MRI扫描时，无需移动病人即可作多方向的扫描，因此在制定放射治疗和手术方案时很有帮助。MRI增强扫描时所用的顺磁性造影剂无毒性反应，使我们能研究血脑屏障的完整性。MRI图像信号的采集不是利用电离辐射，也无需含碘的造影剂；在检查前不用对病人进行特殊的准备；加之它是一种无创伤性的检查，所以易为病人所接受。 尽管MRI具备上述技术上的优势，但也有一定的不足之处，如：扫描时信号采集较慢，需时较长。一些生理性活动，如心血管、脑脊液的搏动、呼吸动和胃肠道的蠕动等，均会影响成像的清晰。但是MRI技术的改进，