引言
核磁共振成像(MRI),简称MR,作为一项重要的医学影像技术,近年来在临床诊断中扮演着越来越重要的角色。虽然人们常常将MR与放射设备联系起来,但实际上,它所代表的科学原理和应用范围远比这要广泛得多。
核磁共振成像的基本原理
原子核的磁矩与进动
MR技术基于原子核的磁矩在外加磁场中的进动原理。所有原子核都带有磁矩,当这些原子核置于强磁场中时,会绕磁场方向进行进动。这种进动速度与外加磁场的强度有关。
射频脉冲激发
通过向人体内发射特定频率的射频脉冲,可以激发氢原子核(人体内最常见的原子核)产生共振。这种共振会使得氢原子核吸收射频脉冲的能量,随后释放出来。
能量释放与信号采集
当射频脉冲停止后,氢原子核会以特定频率释放能量,这种能量以射电信号的形式被体外的接收器采集。
计算机处理与成像
采集到的信号经过计算机处理后,会形成人体内部的断层图像。这个过程利用了大量的数学算法,如傅里叶变换等。
MR设备的组成
磁体系统
磁体系统是MR设备的核心,它产生强磁场,使得氢原子核产生进动。根据磁体类型的不同,MR设备可分为常导型、永磁型、超导型和混合型。
梯度磁场系统
梯度磁场系统用于产生MR信号的空间定位编码和产生MR回波。
射频系统
射频系统负责发射射频脉冲以激励体内质子产生MR信号,并接收质子在弛豫过程中释放的能量。
计算机及图像处理系统
计算机及图像处理系统负责对采集到的信号进行处理,最终形成图像。
MR的成像特点
多参数成像
通过改变扫描参数,MR设备可以获取不同的组织信息。
多方位成像
MR设备可以进行多方位成像,提供任意方向的断层图像。
高软组织分辨力
MR设备对软组织的分辨力极高,能够清晰显示脑、脊髓、肌肉等软组织的结构和病变。
无电离辐射
与X射线和CT检查不同,MR成像过程中无需使用电离辐射,因此对患者和医护人员无放射性损害。
功能性成像
MR设备还可进行功能性成像,如脑功能成像和心肌灌注成像等,能够反映器官的功能状态。
MR的应用范围
颅脑疾病
MR对检查脑内、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管类肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效。
腰间盘疾病
对腰间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也相当有效。
其他疾病
MR在检查骨关节与软组织疾病、腹部与盆腔疾病等方面也有广泛应用。
结论
MR作为一种非侵犯性的医学影像技术,其在临床诊断中的地位日益重要。它不仅提供丰富的诊断信息,还为临床治疗和科研工作提供了有力的支持。因此,MR不仅仅是放射设备,它是一种重要的医学诊断工具。