磁共振 (MRI) 低场系统的技术发展及临床应用

磁共振 (MRI) 低场系统的技术发展及临床应用 (上)

刘克成等

本文作者刘克成先生，西门子迈迪特(深圳)磁共振有限公司副总裁; 徐健先生，翁得河先生，研发部研发工程师; 何超明先生，研发部研发工程师。2004年3月2日收到。

关键词：MRI 低场系统高性能配置高场应用低场化

导言

长期以来，磁共振低场系统由于受到信噪比的限制一直被认为只能用于常规的临床检查。随着技术的发展，许多高场的功能被逐级地移植到低场系统上，使得低场系统的临床应用得到很大的拓展。本文就低场系统的技术发展及临床应用趋势做一简单的概要。

一医用磁共振低场系统的特点

1. T 1与场强

一般来说，低场系统是指主磁场场强低于0.5T 的系统。虽然当场强下降时，信噪比也随之下降。但是，由于人体组织的T 1值却是随着场强的降低而相应地减少。T 1与场强之间的关系可用下列公式来近似：

T 1∝B 0n n=1/2~1/3(与组织有关)

在三种场强条件下的T 1值如下表所示：

从表中可以看出，对于绝大多数的组织，当场强从1.5T 降低到0.35T 时，其T1值将缩短将近一半。因而，为获取同样对比度的图像，在偏转角相同的条件下，在低场系统上重复时间TR 可以选择得比较小。这就是说，在给定的扫描时间里，低场系统允许有更多的平均。从Ernst 方程：

αErnst =arccos(e 1T T R

可以得出: 当偏转角α不变时，重复时间T R 为T 1的函数：

T R =-ln(cos(α))×T 1

以脑脊液为例。在1.5T 和0.35T 的不同场强条件下，脑脊液的T 1值相差一倍。在偏转角相同的情况下，纵向弛豫恢复快慢差异是很明显的，如图1所示。从图中可以看出，在保持图像对比度相同的条件下，在0.35T 的系统上，由于脑脊液的T1值只是在1.5T 系统上的一半，所以重复时间可以相应地从3000ms 缩短到1500ms 。

假定在二维成像时，相位编码步数为N Y =256，在1.5T 系统上，重复时间如果是T R = 3000ms ，平均次数为N AVG =1，那么所需要的扫描时间为：

T scan (1.5T)=T R ×N Y ×N Avg

=3000×256×1

=768000ms

而在0.35T 的系统上，由于重复时间可以相应地缩短到约1500ms ，所以在相同的扫描时间内，可以允许平均次数为2，其计算如下：

T scan (0.35T)=T R ×N Y ×N Avg

=1500×256×2

=768000ms

增加扫描平均次数所带来的一大好处是能减小由于各类运动所引起的伪影。从理论上，当场强由 1.5T 下降到0.35T 时，图像的信噪比会下降 4.3倍(1.5/0.35)。但是考虑到在相同的扫描时间内，在0.35T 的系统上可以允许平均次数为2。因此，在0.35T 上所采集图像的真正信噪比损失应该为：

.41414.15.135.02×=× 由此可以看出，图像的信噪比随场强下降并不完全是线性的关系。当然，在临床应用中，有多种组织并存，实际情况要比单一组织的情形复杂得多。在下面的讨论中还会提到，在低场系统上由于绝对化学位移的减小，可以用低带宽采样，从而也在一定程度上补偿了信噪比的损失。

2. 化学位移及磁化效应

化学位移与场强成正比。水与脂肪的化学位移约为 3.5ppm ，在不同的场强上，位移的频率也不同，如下表所示:

正因如此，在低场系统上允许使用较低带宽采样，而不会产生较明显的化学位移。低带宽采样的直接好处是改善图像的信噪比。如上表所示，在保持化学位移不大于一个象素的条件下，即每个象素的采样频率不小于相应场强下的化学位移频率(如图2所示)，与1.5T 的系统相比，0.35T 可获得信噪比增益为2.12倍，相反在3.0T 上信噪比则下降0.71倍。

位移=

BWperpixel

f ppm 05.3×

3. 磁化效应与T 2*

与化学位移一样，磁化效应也是与场强成正比。如下列公式所示。

?B=σB 0+(Х2-Х1)B 0

?21

T =化学位移+磁化效应 =B T ?+γ2

1 对相同的两种组织来说，当磁场强度下降时，磁化效应也随之成正比下降。如对于肺部成像，在1.5T 场强下，T 2*约为1.4ms; 而在0.35T 场强下，T 2*约为15ms 。因而，在低场系统上可以进行较高质量的肺部成像，如图3所示。

4. 特定吸收率SAR

单位射频吸收率或特别吸收率(SAR=Specific Absorption Rate)是用来衡量人体对射频脉冲的能量吸收时变磁场的能量主要以热能的形式在生物体内沉积，这是主要的生物效应机制。SAR 定义为每公斤体重生物组织内所吸收的射频能量(W)，它是对组织中电磁能量吸收值或射频功率沉积值的度量，由于射频电磁场是非均匀的，身体的被检部位可能经受更强的射频辐射。因此SAR 有局部和全身之说。

单位射频吸收率的估算公式如下： SAR=重量人体质量射频吸收功率D r W 22

02[kg]][α?σ?∝ 它与中心频率w 02或场强(w 0=γB 0)的平方成正比，对于调幅型(AM)射频脉冲来说它也与射频脉冲的偏转角α2的平方成正比(90°或是180°)，同时它还于射频脉冲的占空比D 成正比。而射频脉冲的占空比则又是重复时间TR 的函数。此外，它还与线圈效率、成像组织容积、组织类型(电特性)、解剖结构等其他因素有关。

从公式及图4中可以看出，在其他条件相同的情况下，当场强降低时，SAR 则以平方关系急剧下降。因而与高场系统(≥1.5T)相比，SAR 在低场系统上对临床应用的限制很小。这就使得在低场系统上许多序列的应用及扫描参数的选择具有更大的范围和灵活性。如TrueFisp 及较短重复时间并带有恢复脉冲的三维快速自旋回波序列。图5显示了当使用TrueFisp 时，SAR 与偏转角之间的关系。从中可以清楚地看出，在1.5T 系统上，随着偏转角的增加，SAR 很快超过了规定的安全标准。相反，在0.35T 系统上，即便偏转角达到90°，SAR 也远远低于安全标准。应当注意到，偏转角的大小会直接到影响到图像的信噪比和对比度(图

6)。

此外，因不受SAR 的限制在低场系统上还可以使用一些高场系统上所局限的特殊技术。如多片层并行激发，其激发的片层数可以是2、4、8，即2的幂次数。这种技术除了要求射频系统能提供多带宽激励之外，更要求射频功放的功率

能达到单层激发的2、4、8倍。多片层并行激发技术既可以用于二维也可以用于三维采集。与传统的相位编码三维采集相比，它可以利用哈得码变换(Hadama Transform)，在保持信噪比的条件下，能提高采集效率(不需要过采样)并避免在片层数较少的情况下的吉不斯(Gibbs)效应。

另一个特殊应用是自旋锁定技术(Spin-Lock)。这种技术的要点是当自旋磁矩被激发到x-y平面后，立即施加一个调频射频脉冲(Adiabatic RF pulse)，将自旋磁矩锁定在某一个轴，如y-轴，与此同时自旋磁矩将以T2的速率减小。控制此调频射频脉冲的施加时间，就可以控制图像的加权，因为数据的采集是在调频射频脉冲之后。

5. 射频场均匀性，全数字化及线圈的效率

场强低意味着中心频率的降低，也就是说射频脉冲的波长要较扫描物体的尺寸长得多，因而谐振腔效应几乎可以不考虑。另一方面，随着中心频率的降低，人体的阻抗也相应地降低，射频线圈的负载效应亦下降。综上所述，在低场系统上，射频脉冲对于被扫描物体近乎是透明的，即射频电磁场在人体内部接近于均匀或者说射频脉冲对于人体的通透性很好(RF Penetra-tion)。

中心频率的降低的另一个好处是使得射频系统的全数字化成为可能，即接收信号在混频以前就可以数字化，可以免去许多模拟信号的处理过程，从而能大幅度提高数据处理能力，在最大限度上降低噪声水平。这样一来，系统整机的成本也得以降低。就当前所要求的模数转换精度和模数转换器的技术水平而言，当中心频率为42.75兆赫(42.75MHz，即相当于1.0T场强)射频系统的全数字化是很困难的。

低场系统的一大特点是主磁场在垂直方向上。基于这一特点，从原理上所有的射频线圈都可以做成螺旋管类形状。从理论上，与高场上用的非螺旋管类线圈相比，这类线圈的发射和接收效率大约要高1.4倍。

6. 磁体技术及场强

与二十年前相比，磁体制造技术已有了长足进展。最早的低场系统，其场强从0.064T到0.3T不等，采用的磁体技术有永磁，常导及超导。其中早期用得比较多的是常导磁体，场强范围从0.064T，0.1T到0.23T。常导磁体虽然有重量轻，可任意退磁，运输方便等优点，但在技术上由于需要解决散热及保持线圈电阻稳定，场强不可能做到很高，在运行中，它对电网的稳定性要求极高。当要求场强高于0.3T的系统来说，常导磁体几乎无能为力。超导磁体固然可以在低场系统中应用，早期一般是用在0.3T~0.35T系统上。但从技术上它与传统的圆柱型(用于高场系统)还有一定的差别，并且从性价比和运作成本上它没有优势，所以它也在近十年前停止了生产。

自1983年新型磁性材料发明以来，几乎所有的低场系统都趋向于用永磁材料来实现，而早期在低场上所用的常导磁体和超导磁体都先后退出了市场。永磁体的最大优点是运行成本极低，且不受电网的影响，因而在市场上受到欢迎。目前，对于0.4T 以下的低场系统，都可以用永磁材料来实现。永磁体从早期的0.15T 场强，正逐渐提高到目前0.35T 的水平。如图7所示，如果从场景的大小(FOV)，匀场球的大小(DSV)，磁体的开放度(Openess ，即上下磁极极板间可供病人扫描的净空间距)，梯度性能，磁体重量及机械振动等几项技术指标来综合考虑，场强为0.35T 的永磁体近乎是最佳的。尽管个别厂商甚至推出了0.4T 的永磁体，但应当指出，在不考虑或牺牲上述技术指标的前提下，如减小磁体的开放度和场景大小等两项指标，永磁体的场强的确可以做得更高。从理论上来说，在保持其他所有条件不变的情况下，则场强(B)与磁体开放度(d)的高次项成反比：

B ∝n d

1≥2(与磁体设计、材料等有关) 因此当磁体的开放度减到很小时，永磁体的场强甚至可以达到 1.0T 以上。但这样追求单一指标的系统就失去实际临床应用的意义。

从理论上，场强过低，不仅使信噪比损失过大，还会使麦克斯韦尔(Max-well Term)效应急剧增大，影响图像的质量。由于马克斯韦尔项所引起的相位误差是反比与主磁场强度，B 0，如下公式所示：

фerror (Maxwell)∝02

B G

其中G 为梯度场强度。在保持其他条件不变的情况下，主磁场强度越低，则相位误差越大。如图8所示，当场强由0.2T 增加到0.35T ，麦克斯韦尔项将减小43%，而信噪比却增加75%，意味着可以减少3次平均(1.752= 3.0625)。

低场磁体发展的另一特点是开放式，它的优点不仅仅是消除病人的幽闭感，更主要的是可以允许各种介入式应用。这两个特点是高场系统所不易做到的。开放式的另一大优点是可以将人体的任何部位置于磁体中心成像，特别是各种部位的关节成像(如图9所示)。而在高场系统的情况下，关节成像往往是偏离中心，磁场的均匀性受到一定的局限。因此，即便是低场系统的匀场区域通常要小于高场系统，它也仍能保证图像的质量，甚至要比不配备高阶匀场的高场系统更好。

7. 其他

场强降低所带来的另一个好处是会直接导致序列运行时由于梯度线圈机械振动所引起的噪音降低。按洛伦兹力的定义: ∫×=B I d I f r r r 其中B r ≈B 0。随着主磁场场强B0的降低，洛伦兹力也相应地下降。所以，在梯度性能相等的情况下，即最大梯度强度和最大梯度切换率相同的条件下，与高场系统相比，由于梯度高速切换所引起的噪音在低场磁共振系统上要小得多。

因而，病人舒适感要好得多。同样，心电门控信号的畸变也随着场强的降低而减小(图10)。如图所示，在1.5T系统上，心电门控信号的T-波变的较大，甚至有可能影响到门控的准确性。

然而，对于梯度场随时间的变化率(dB/dt)来说，它与场强无关，而只与扫描场景(FOV)有关。随着梯度场强和切换率的升高，梯度场随时间的变化率(dB/dt)也随之升高，而过高的dB/dt会对受检查病人造成周围神经刺激症状(PNS)。这一点在系统设计时必须加以注意。

（全文完）

来源：《世界医疗器械》

出版日期：2004年4月

磁共振成像(MRI)质量控制手册(ACR)

内容和建议，在这里向他们表示衷心的感谢！他们是：William G..Bradley，Fr.,M.D.,Edward F.Jackson,Ph.D.,Joel P.Felmlee,Ph.D.,and Wlad Sobol,Ph.D.,and Jonathan Tucker,Ph.D., 后四位专家专门编写了“MRI物理师/技术专家篇”。我们也向美国放射学院秘书长Jeff Hayden,R.T.(R)(MR)表示感谢！向Pamela Wilcox Buchalla, Marie Zinninger,美国放射学院两位副执行官，以及几年来一直关注这项计划和美国放射学院其它计划认定的同仁，一并表示感谢！我们使用本手册进行实验性检测来判断它的兼容性，美国放射学院向以下在实验性检测中主动提供宝贵的反馈意见的人员致谢！他们是：Tom Callahan,MPS,R.T.(R)(MR),Glyn Johnson,Ph.D.,Viswanathan Venkataraman,M.S.,Edmond Knopp,M.D., Laura Foster B.S. R.T.(R)(QM)(M). Jeffrey C.Weinreb,M.D. 美国放射学院MRI质量保证委员会主席 2001年1月磁共振成像（MRI）质量控制手册――中文版序言1978年第一台头部磁共振成像（MRI）设备、 1980年第一台全身

磁共振的临床应用价值

磁共振的临床应用价值 1、MRI比较于CT的优势 MRI利用人体中最多的氢质子在磁场中产生的共振效应，通过计算机处理后得到的图像。根据图像的性质不同，一般可分为T1加权像，T2加权像，质子密度像这三种基本图像。而CT是依赖于组织的X线衰减（CT值）。这是它们图像上的基本不同。所以，MRI相对于CT的优势非常明显： 1、MRI有很高的组织对比分辨率：MRI成像主要是考察组织的含水量的多少以及所含水的特性不同。也就是说，含水量不同，MRI图像上就可以明显区分开来，即使含水量一样，由于所含水的特性（比如弛豫特性、流动特性、扩散特性等等）不同，在MRI的图像上，最终表现出来的信号会完全不同。所以MRI的图像在所有的影像学图像中，是最接近于人体实际解剖结构的，甚至可以说和解剖书上的示图完全一样，非常直观。在考察软组织病变，特别是占位性病变比如脑膜瘤，胶质瘤，垂体腺瘤等等时，MRI的优势巨大。MRI图像上病变边缘会较CT 清晰锐利得多，完全可以确定占位性病变的边界，对临床手术及切除后复诊起到极其重要的指导意义。 2、MRI有多种参数的选择与变化从而有可能对各种病变的性质加以判断。 CT只能通过CT值的变化来进行诊断，参数只有CT值一个。MRI的参数有几十种之多，经常用到的就有十几种。根据参数选择的不同，MRI的图像就会完全不同。一般可分为T1加权像，T2加权像，质子密度像这三种基本图像。临床上最常用到的是T1加权像（又称解剖像）和T2加权像（又称病理像）。举例来说，脂肪在T1加权像和T2加权像上均为高信号，肌肉、肝脏、胰腺等组织器官在T1加权像上为中等信号，而在T2加权像上则为较低信号，肺组织，大血管，钙化等在上述图像上均为一般均匀低信号，而肾、脾等组织器官在T1加权像上为较低信号，在质子像和T2加权像上均为较高信号。通过选择不同的参数，得到几种不同信号表现的图像，MRI可以将每种组织器官及病变完全区分开来，而不同的组织的CT值有可能完全一样，这时CT的局限性就暴露出来了。 3、MRI没有放射线的损害，MRI使用的是无线电波进行检测，频率也不高，以0.35T为例，频率仅为14.9MHz，并且持续时间很短。MRI只产生非常微量的热效应，人体几乎感觉不到。相对于CT所使用的射线，MRI无疑是一种环保的，

磁共振成像MRI质量控制手册ACR--中文版

磁共振成像（MRI）质量控制手册――英文版前言美国放射学院（ACR）磁共振成像成像（MRI）质量保证委员会成立的目的，就是为了保证各指定医院磁共振成像性能质量。委员会的任命是为了保证患者、相关的医生和其它研究的完成。而这些研究是在指定医院，由训练有素、高技能的人员正确使用MRI 设备下进行的。美国放射学院指定的MRI机构已同意持续进行MRI设备质量控制计划。美国放射学院MRI质量保证委员会已收到很多提问，如“组成一个恰当的MRI设备质量控制计划的内容是什么？”、“各科室不同的医疗卫生专业人员的恰当角色应当是怎样的？”等等。本手册旨在帮助医院检测和维护自己的MRI设备，这和美国放射学院制定的《MRI 设备医学、诊断、物理、性能标准》[Res.19—1999]中的公开原则是一致的。委员会已把这些原则用于阐述哪些人应对哪项具体工作负有责任的具体内容，并提供了使用美国放射学院MRI体模检测和评价设备性能的许多方法。美国放射学院MRI质量保证委员会成员，无偿地贡献出自己的时间和经验来完成《美国放射学院MRI质量控制手册》，特别是Geoffrey Clarke 博士编写了本手册的重要部分，并花费了大量时间检测本手册所写的程序。委员会之外的人员也参与其中，提供了非常有价值的内容和建议，在这里向他们表示衷心的感谢！他们是：William G..Bradley，Fr.,M.D.,Edward F.Jackson,Ph.D.,Joel P.Felmlee,Ph.D.,and Wlad Sobol,Ph.D.,and Jonathan T ucker,Ph.D., 后四位专家专门编写了“MRI物理师/技术专家篇”。我们也向美国放射学院秘书长Jeff Hayden,R.T.(R)(MR)表示感谢！向Pamela Wilcox Buchalla, Marie Zinninger,美国放射学院两位副执行官，以及几年来一直关注这项计划和美国放射学院其它计划认定的同仁，一并表示感谢！我们使用本手册进行实验性检测来判断它的兼容性，美国放射学院向以下在实验性检测中主动提供宝贵的反馈意见的人员致谢！他们是：T om Callahan,MPS,R.T.(R)(MR),Glyn Johnson,Ph.D.,Viswanathan Venkataraman,M.S.,Edmond Knopp,M.D., Laura Foster B.S. R.T.(R)(QM)(M). Jeffrey C.Weinreb,M.D. 美国放射学院MRI质量保证委员会主席 2001年1月磁共振成像（MRI）质量控制手册――中文版序言 1978年第一台头部磁共振成像（MRI）设备、1980年第一台全身磁共振成像设备投入临床应用，标志着放射诊断学进入了医学影像学的发展阶段。27年来，磁共振成像技术越发展现出在医学诊断领域中独特的价值！而且，磁共振成像主机设备及其成像功能正以超出人们想像的速度发展着。

磁共振 (MRI) 低场系统的技术发展及临床应用

磁共振 (MRI) 低场系统的技术发展及临床应用 (上) 刘克成等本文作者刘克成先生，西门子迈迪特(深圳)磁共振有限公司副总裁; 徐健先生，翁得河先生，研发部研发工程师; 何超明先生，研发部研发工程师。2004年3月2日收到。关键词：MRI 低场系统高性能配置高场应用低场化导言长期以来，磁共振低场系统由于受到信噪比的限制一直被认为只能用于常规的临床检查。随着技术的发展，许多高场的功能被逐级地移植到低场系统上，使得低场系统的临床应用得到很大的拓展。本文就低场系统的技术发展及临床应用趋势做一简单的概要。一医用磁共振低场系统的特点 1. T 1与场强一般来说，低场系统是指主磁场场强低于0.5T 的系统。虽然当场强下降时，信噪比也随之下降。但是，由于人体组织的T 1值却是随着场强的降低而相应地减少。T 1与场强之间的关系可用下列公式来近似： T 1∝B 0n n=1/2~1/3(与组织有关) 在三种场强条件下的T 1值如下表所示：从表中可以看出，对于绝大多数的组织，当场强从1.5T 降低到0.35T 时，其T1值将缩短将近一半。因而，为获取同样对比度的图像，在偏转角相同的条件下，在低场系统上重复时间TR 可以选择得比较小。这就是说，在给定的扫描时间里，低场系统允许有更多的平均。从Ernst 方程： αErnst =arccos(e 1T T R ?) 可以得出: 当偏转角α不变时，重复时间T R 为T 1的函数： T R =-ln(cos(α))×T 1 以脑脊液为例。在1.5T 和0.35T 的不同场强条件下，脑脊液的T 1值相差一倍。在偏转角相同的情况下，纵向弛豫恢复快慢差异是很明显的，如图1所示。从图中可以看出，在保持图像对比度相同的条件下，在0.35T 的系统上，由于脑脊液的T1值只是在1.5T 系统上的一半，所以重复时间可以相应地从3000ms 缩短到1500ms 。

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磁共振的临床应用价值1、MRI比较于CT的优势 MRI利用人体中最多的氢质子在磁场中产生的共振效应，通过计算机处理后得到的图像。根据图像的性质不同，一般可分为T1加权像，T2加权像，质子密度像这三种基本图像。而CT是依赖于组织的X线衰减（CT值）。这是它们图像上的基本不同。所以，MRI相对于CT的优势非常明显： 1、MRI有很高的组织对比分辨率：MRI成像主要是考察组织的含水量的多少以及所含水的特性不同。也就是说，含水量不同，MRI图像上就可以明显区分开来，即使含水量一样，由于所含水的特性（比如弛豫特性、流动特性、扩散特性等等）不同，在MRI的图像上，最终表现出来的信号会完全不同。所以MRI的图像在所有的影像学图像中，是最接近于人体实际解剖结构的，甚至可以说和解剖书上的示图完全一样，非常直观。在考察软组织病变，特别是占位性病变比如脑膜瘤，胶质瘤，垂体腺瘤等等时，MRI的优势巨大。MRI图像上病变边缘会较CT 清晰锐利得多，完全可以确定占位性病变的边界，对临床手术及切除后复诊起到极其重要的指导意义。 2、MRI有多种参数的选择与变化从而有可能对各种病变的性质加以判断。CT只能通过CT值的变化来进行诊断，参数只有CT值一个。MRI的参数有几十种之多，经常用到的就有十几种。根据参数选择的不同，MRI的图像就会完全不同。一般可分为T1加权像，T2加权像，质子密度像这三种基本图像。临床上最常用到的是T1加权像（又称解剖像）和T2加权像（又称病理像）。举例来说，脂肪在T1加权像和T2加权像上均为高信号，肌肉、肝脏、胰腺等组织器官在T1加权像上为中等信号，而在T2加权像上则为较低信号，肺组织，大血管，钙化等在上述图像上均为一般均匀低信号，而肾、脾等组织器官在T1加权像上为较低信号，在质子像和T2加权像上均为较高信号。通过选择不同的参数，得到几种不同信号表现的图像，MRI可以将每种组织器官及病变完全区分开来，而不同的组织的CT值有可能完全一样，这时CT的局限性就暴露出来了。 3、MRI没有放射线的损害，MRI使用的是无线电波进行检测，频率也不高，以为例，频率仅为，并且持续时间很短。MRI只产生非常微量的热效应，人体几乎感觉不到。相对于CT所使用的射线，MRI无疑是一种环保的，绿色的影像学

磁共振临床应用手册

磁共振成像技术（核磁共振，MRI）是与CT几乎同步发展起来的医学成像技术。MRI 作为最先进的影像检查技术之一，在许多方面有其独到的优势，尤其是近年来高场磁共振超快速成像与功能成像的出现，使得MRI的优势更为明显。但是，由于国情所限，MRI远没有CT普及，实际工作中，大量的病例本应首选MRI检查，却都进行了CT检查，因此造成的误诊及漏诊屡见不鲜。除病人经济情况的原因之外，临床医生对MRI的了解不足也是一个重要原因。目前关于磁共振成像的书籍虽很多，专业性均很强，信息量也非常大，临床医生很难有时间仔细翻阅，但临床医生又急需了解磁共振的相关知识。鉴于此，我们编写了这本小册子，以期临床医生在阅读之后能够了解磁共振成像的临床应用价值、哪些情况下应当建议病人进行MRI检查、以及一些磁共振基本读片知识。 1 磁共振成像的特点一、无损伤性检查。CT、X线、核医学等检查，病人都要受到电离辐射的危害，而MRI 投入临床20多年来，已证实对人体没有明确损害。孕妇可以进行MRI检查而不能进行CT 检查。二、多种图像类型。CT、X线只有一种图像类型，即X线吸收率成像。而MRI常用的图像类型就有几十种，且新的技术和序列不断更新，理论上有无限多种图像类型。可根据组织特意性用不同的技术制造对比，制造影像，力求诊断疾病证据充分、客观、可靠。有更丰富的细节和依据方便医师作出明确的诊断，对疾病的治疗前及愈后作出更详细、系统的评估。三、图像对比度高。磁共振图像的软组织对比度要明显高于CT。磁共振的信号来源于氢原子核，人体各处都主要由水、脂肪、蛋白质三种成分构成，它们均含有丰富的氢原子核作为信号源，且三种成分的MRI信号强度明显不同，使得MRI图像的对比度非常高，正常组织与异常组织之间对比更显而易见。CT的信号对比来源于X线吸收率，而软组织的X线吸收率都非常接近，所以MRI的软组织对比度要明显高于CT。四、任意方位断层。由于我院MRI拥有 1.5T高场强主磁体及先进的三维梯度系统逐点获得容积数据，所以可以在任意设定的成像断面上获得图像。五、心血管成像无须造影剂增强。基于MRI特有的时间飞逝法（TOF）和相位对比法（PC）血流成像技术，磁共振血管成像（MRA）与传统的血管造影（DSA）相比，对人体无损伤性（不需要注射造影剂）、费用低、检查方便等优点。且随着MRI技术的不断进步，我院磁共振MRA的图像质量与诊断能力已与DSA非常接近，基于以上MR血管成像特性，MRA完全可作DSA术前筛查以及血管手术后复查。六、代谢、功能成像。MRI的成像原理决定了MRI信号对于组织的化学成分变化极为敏感。我院在高场MRI系统上拥有丰富磁共振功能成像技术，划时代地实现了对于功能性疾病、代谢性疾病的影像诊断，同时也大大提高了对一些疾病的早期诊断能力，甚至可达到分子水平。 2 磁共振成像的原理想获得人体的体层图像，任何成像系统都需要解决三方面问题：图像信号的来源、图像组织对比度的来源、图像空间信息的来源。磁共振成像也同样要解决这些问题。现对磁共振成像的原理作一简单介绍。 2.1 核磁共振信号的来源磁共振成像，是依靠核磁共振现象来成像的。核磁共振现象，是指处于静磁场中的原子核系统受到一定频率的电磁波作用时，将在他们的磁能级间产生共振跃迁。上述过程，是原子核与磁场发生的共振，所以称为核磁共振，因为“核”字涉嫌核辐射，

磁共振成像的临床应用

磁共振成像的临床应用（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）【摘要】上世纪七十年代CT的问世是医学影像学的一场革命，她带动了医学事业蓬勃发展，因此，发明者获得了诺贝尔医学奖。至八十年代磁共振成像（magneticresonanceimaging）的兴起，医学影像的成像原理发生了本质变化，从简单的x线能量衰减转化为物理生物学成像。大大拓宽了医学影像的发展道路，各种新的成像技术层出不穷。改变了影像学就是形态学的传统观念，引导影像学向定性、定量诊断方向发展。【关键词】磁共振原理临床应用技术设备磁共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生信号经重建成像的一种成像技术。核磁共振（nuclearmagneticresonance，NMR）是一种核物理现象。早在1946年Block与Purcell就报道了这种现象并应用于波谱学。Lauterbur1973年发表了MR成象技术，使核磁共振不仅用于物理学和化学。也应用于临床医学领域。近年来，核磁共振成像技术发展十分迅速，已日臻成熟完善。检查范围基本上覆盖了全身各系统，并在世界范围内推广应用。为了准确反映其成像基础，避免与核素成

像混淆，现改称为磁共振成象。参与MRI成像的因素较多，信息量大而且不同于现有各种影像学成像，在诊断疾病中有很大优越性和应用潜力。 1中枢神经系统（1）脑血管性疾病由于弥散、灌注及水抑制的应用，使的MRI 诊断脑梗塞的敏感性、特异性均明显高于CT。MRI对脑溢血的价值在于其能对血肿进行准确分期。脑动脉瘤、动静脉畸形均有流空血管影显示。（2）脑肿瘤脑肿瘤在MRI上有形态学和异常信号改变，三维成像的使用对脑肿瘤的定性、定位诊断更准确。（3）炎症各种细菌、病毒、霉菌性脑炎、脑膜炎与肉芽肿在MRI 可显示，注射顺磁性造影剂Gd－DTPA对定性诊断更有价值。对弓形体脑炎、脑囊虫、脑包虫病可定性诊断，并能分期分型。（4）脑退行性病变MR能清楚的显示皮质性、髓质性、弥漫性脑萎缩。MR还能诊断原发性小脑萎缩。协助诊断皮质下动脉硬化性脑病、Alzermer氏病、pick氏病、hunfing氏舞蹈病，wilson氏病、leigh氏病、fahr氏病及CO中毒、霉变干蔗中毒、甲旁减等疾病。（5）脑白质病变MR对诊断多发性硬化、肾上腺性脑白质病等脱髓鞘和髓鞘形成不良性疾病都有重要价值。（6）脑室与蛛网膜下腔病变MR能清楚的显示孟氏孔和中脑导水管，即能明确分辨梗阻性和交通性脑积水。MR显示蛛网膜囊肿、室管膜囊肿、脑室内肿瘤、脑室内囊肿等均很敏感。