MRI在医学上的应用

检查目的

侦测及诊断心脏疾病、脑**意外及**疾病

胸腔及腹腔的器官疾病的侦测与诊断

诊断及评价、追踪肿瘤的情况及功能上的障碍

MRI被广泛*用在*动相关伤害的诊断上，对近骨骼和骨骼周围的软组织，磁共振成像MRI技术应用包括韧带与肌肉，可呈现清晰影像，因此在脊椎及关节问题上，是*具敏感的检查。

因MRI没有辐射暴露的危险，因此经常被使用在生殖系统、**、骨盆及膀胱病的侦测及诊断上。

原理概述

氢核是人体成像的*选核种：人体各种组织含有大量的水和碳氢*合物，所以氢核的核磁共振灵活度*、信号强，这是人们*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**诊断*主要的物理基础。

当施加*射频脉冲信号时，氢核能态发生变*，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*确地检测到，经过进*步的计算机处理，即可能获得反应组织*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*动的信息。这样，病理变*就能被记录下来。

人体2/3的重量为水分，如此*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**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*，即可由磁共振图像反应出来。

MRI所获得的图像非常清晰*细，大大提*了医生的诊断*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*，能更客观更具体地显示人**的*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。

磁共振成像的优点

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*大优点是它是当前少有的对人体没有**伤害的**、磁共振成像MRI技术应用快速、准确的**诊断方法。如今**每年*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：

对软组织有很好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查比CT优胜；

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*诊断和对人**代谢和功能的研究方便、有*。例如肝炎和肝硬*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；

通过**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**根、脊髓和**节等。不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面；

对人体没有电离辐射损伤；

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。

MRI的缺点及可能存在的危害

虽然MRI对患者没有致命性的损伤，但还是给患者带来了*些不适感。在MRI诊断前应当采取*要的措施，把这种负面影响降到*低限度。其缺点主要有：

和CT*样，MRI也是*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；

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CT优越，但费用要*昂得多；

对胃肠道的病变不如内窥镜检查；

扫描时间长，空间分辨力不够理想；

由于强磁场的原因，MRI对诸如**有磁金属或起搏器的特殊病人不能适用。

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**还是在磁场范围内，都可能是危险因素；

随时间变*的梯度场：可在受试者**诱导产生电场而兴奋**或肌肉。外周**兴奋是梯度场**的上限指标。在足够强度下，可以产生外周**兴奋（如刺痛或叩击感），甚*引起心脏兴奋或心室振颤；

射频场（RF）的致热*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*成热能，使组织温度升*。RF的致热*应需要进*步探讨，磁共振成像MRI技术应用**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*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；

MRI在*学*域的应用

MRI在*学*域的应用没有医学*域那么广泛，主要是因为技术上的难题及成像材料上的困难，当前主要应用于以下几个方面：

在*分子*学*域，如碳**增强环氧树脂的研究、固态反应的空间有向性研究、聚合物中溶剂扩散的研究、聚合物硫*及**体的均匀性研究等；

在金属陶瓷中，通过对多孔结构的研究来检测陶瓷制品中存在的沙眼；

在火箭燃料中，用于探测固体燃料中的缺陷以及填充物、增塑剂和推进剂的分布情况；

在石油*学方面，主要侧重于研究流体在岩石中的分布状态和流通性以及对油藏描述与强*采油**的研究。

磁共振成像的其他进展

核磁共振分析技术是通过核磁共振谱线特征参数（如谱线宽度、谱线轮廓形状、谱线面积、谱线位置等）的测定来分析物质的分子结构与性质。它可以不**被测样品的内部结构，是*种完全无损的检测方法。同时，它具有非常*的分辨本*和*确度，而且可以用于测量的核也比较多，所有这些都优于其它测量方法。因此，核磁共振技术在物理、*学、医*、石油*工、考古等方面获得了广泛的应用。

磁共振显微术（MR microscopy, MRM/μMRI）是MRI技术中稍微晚*些发展起来的技术，MRM**空间分辨率是4μm，已经可以接近*般光学显微镜像的水平。磁共振成像MRI技术应用MRM已经非常普遍地用作疾病和**的动物模型研究。

活体磁共振能谱（in vivo MR spectroscopy, MRS）能够测定动物或人体某*指定部位的NMR谱，从而直接辨认和分析其中的*学成分。

韩*研究团队开发出*种新方法，可使用磁共振成像（MRI）在毫秒*时间尺度上，非侵入性地跟踪大脑信号的传播。