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1、MRI成像原理與應(yīng)用滿江紅遼寧省腫瘤醫(yī)院-磁共振一概述磁共振成像（MagneticResonanceImage簡稱MRI）是在磁共振波譜學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，曾經(jīng)被稱為：核磁共振成像，自旋體層成像，核磁共振體層成像，核磁共振CT等，為避免與核醫(yī)學(xué)混淆，現(xiàn)在達(dá)成共識命名為：磁共振成像（簡稱MRI）。MRI的物理基礎(chǔ)是利用人體內(nèi)氫原子核中的質(zhì)子在磁場中固有的特性，借助射頻脈沖（RF）激勵后，由于位能的變遷所釋放出MR信號，并通過梯度磁場（magneticgradient)標(biāo)記這些共振的氫質(zhì)子的空間位置從而獲取人體組織層面的化學(xué)信息影象。二磁共振成像的發(fā)展史磁共
2、振的物理現(xiàn)象早在1946年由美國加州斯坦福大學(xué)的布勞克Bloch和麻省哈佛大學(xué)的柏塞爾Purcell教授同時發(fā)現(xiàn)的。因此兩位科學(xué)家獲得了1952年的諾貝爾物理學(xué)獎。1971年美國紐約州立大學(xué)的達(dá)曼迪恩Damadian教授在（科學(xué)）雜志上發(fā)表了題為“NMR信號可檢測疾病”和“癌組織中氫的T1時間延長”等論文。1972年紐約州立大學(xué)勞特布爾Lauterbur指出應(yīng)用NMR信號可以建立圖象，將這種成像方法成為核磁共振影象。1973年勞特布爾又在（自然）雜志上發(fā)表了他成功將試管內(nèi)物質(zhì)成像的論文，為磁共振成像技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1977年磁共振技術(shù)進(jìn)入人體層攝影實(shí)驗(yàn)階段
3、，達(dá)曼迪恩獲得了人體胸部磁共振斷層像，以及英國諾丁漢大學(xué)欣肖hinshow和博頓利獲得了人手腕關(guān)節(jié)的剖面圖象。1978年之后開始了磁共振成像發(fā)展的新階段。八十年代初許多廠商完成了磁共振掃描儀的商品化工作。1989年中國安科公司生產(chǎn)出0.15T永磁型磁共振三磁共振成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)MRI不使用任何射線，避免了人體的輻射損傷?？梢灾苯语@示人體的矢，冠，軸及任何方向的層面像，解決了CT只能做橫軸和冠狀掃描的不足。提高了對脊髓，椎管，顱椎結(jié)合部及后顱凹病變的觀察和認(rèn)識。MRI對軟組織具有高超的顯示能力，密度層次豐富，可以顯示各關(guān)節(jié)解剖細(xì)節(jié)以及腦干中的紅核和黑質(zhì)由于MR
4、I不是投射方法成像所以它不會產(chǎn)生諸如氣體和骨骼造成的偽影四MRI的局限性和缺點(diǎn)與CT比較空間分辨率較低設(shè)備及檢查費(fèi)用昂貴，維修困難骨骼，鈣化及胃腸道系統(tǒng)圖象效果較差圖象信號極易受其他因素影響，信噪比不穩(wěn)定掃描時間長，病人會產(chǎn)生幽閉感磁場強(qiáng)度大于2T（TESLA）時將會引起生理功能紊亂及血流障礙，5T時可出現(xiàn)腦神經(jīng)癥狀，醫(yī)用磁共振系統(tǒng)一般為0.5T—2T較為安全。裝有心臟起博器及金屬假肢患者不可進(jìn)行MTI檢查應(yīng)用技術(shù)復(fù)雜，參數(shù)和程序選擇合理則可以清楚地顯示病變，如果選擇不當(dāng)則顯示準(zhǔn)確率為63%五磁共振成像的物理基礎(chǔ)原子核與自旋（SPIN）：氫的原子核結(jié)構(gòu)最簡
5、單，原子核只有一個質(zhì)子及一個軌道電子，氫原子也是我們目前磁共振成像唯一利用的原子。磁場對原子核的作用：靜磁場是恒定不變的，它將無序排列的質(zhì)子群產(chǎn)生磁化作用，進(jìn)而與靜磁場方向一致。組織的磁化速度受時間和物質(zhì)本身的特性影響，不同組織的磁化速度在相同場強(qiáng)下會不相同。磁化速度又稱該組織的磁化率。組織的磁化是產(chǎn)生MR圖象的條件，也是形成MR圖象的重要基礎(chǔ)。進(jìn)動和拉莫爾頻率：一個沿自身軸旋轉(zhuǎn)的同時又沿另外一個軸作回旋的運(yùn)動稱為進(jìn)動（PRECESSION）它包含三種運(yùn)動形式1，圍繞自身軸旋轉(zhuǎn)2，旋轉(zhuǎn)的自身軸圍繞另外一個軸作回旋3，受旋轉(zhuǎn)速度影響，圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)半徑也相應(yīng)
6、改變。物理學(xué)將自身軸圍繞中心軸的旋轉(zhuǎn)速度稱為進(jìn)動頻率，用拉莫爾頻率公式表示W(wǎng).=r*B.W.進(jìn)動頻率R磁旋比B.靜磁場強(qiáng)度進(jìn)動頻率和磁旋比率以及共振頻率這三個數(shù)據(jù)都是一個相同的常數(shù)。磁共振產(chǎn)生的條件及物理現(xiàn)象共振產(chǎn)生的三個條件：1必須有一個主動振動的頻率2主動振動頻率和被動振動的物體固有頻率必須相同3主動振動物體應(yīng)具備一定強(qiáng)度并與被動振動的物體保持一定距離。磁共振必須具備三種磁場才能完成1靜磁場2梯度磁場3射頻脈沖磁場。靜磁場：磁共振設(shè)備的大小就是指靜磁場的場強(qiáng)數(shù)值。磁共振設(shè)備的分類：1永磁型磁體一般在0.3T以下。2常導(dǎo)電磁體即常溫電磁體場強(qiáng)在0.3T以
7、下3超導(dǎo)電磁體，場強(qiáng)設(shè)計在0.35T-2T之間。靜磁場除場強(qiáng)外最關(guān)鍵的技術(shù)是對它的均勻度的要求。梯度磁場：是指磁場強(qiáng)度按其磁場位置（距離）的變化而改變，呈有規(guī)律的線形改變。是由電磁線圈完成的。共有三組可以產(chǎn)生三維空間XYZ方向的梯度磁場。作用：層面選擇，質(zhì)子的空間頻率編碼（頻率編碼，相位編碼）。梯度磁場的線形改變每厘米約1.0高斯。射頻脈沖磁場：也稱為射頻脈沖RF，是一種以正弦波振蕩的射頻電波相當(dāng)于廣播FM波段。常用的有90度RF和180度RF。磁共振信號的產(chǎn)生過程：磁共振信號的產(chǎn)生是質(zhì)子在靜磁場取向被磁化后，在RF的作用下，吸收RF的能量，當(dāng)RF停止時在
8、弛豫過程中釋放出能量的信號。橫向弛豫：指質(zhì)子在XY平面向B?？拷?/p>
