核磁共振成像?核磁共振成像是怎么回事
什么是核磁共振成像
磁共振成像是用来诊断健康状况的医学成像系统。通过Shutterstock进行的MRI扫描)
磁共振成像(MRI),也称为核磁共振成像,是一种扫描技术,用于生成人体的详细图像。
扫描使用强磁场和无线电波生成身体某些部位的图像,这些部位在X射线下看不见,CT扫描或超声波检查。例如,它可以帮助医生看到关节、软骨、韧带、肌肉和肌腱的内部,这有助于发现各种运动损伤。
MRI还可用于检查身体内部结构和诊断各种疾病,如中风、肿瘤、动脉瘤、脊髓损伤、多发性硬化和眼睛或者内耳问题,根据梅奥诊所的说法。它也被广泛应用于测量大脑结构和功能等方面的研究。纽约曼哈塞特北岸大学医院的诊断放射科医生克里斯托弗·菲利皮博士说:
“使核磁共振成像如此强大的原因是,你有非常精致的软组织,解剖结构和细节。”。与其他成像技术(如CT扫描和x射线)相比,MRI最大的好处是,不存在暴露在辐射下的风险,Filippi告诉Live Science,
在MRI中的期望值,一个人将被要求躺在一张可移动的桌子上,桌子将滑入机器的一个环形开口中,扫描你身体的特定部位。根据梅奥诊所的说法,机器本身会在人的周围产生一个强大的磁场,无线电波会直射人体,
一个人不会感觉到磁场或无线电波,所以手术本身是无痛的。不过,扫描过程中可能会有很大的敲击声或敲击声(听起来像大锤!)因此,人们通常会戴上耳机听音乐,或者戴上耳塞来帮助屏蔽声音。技术人员也可以在测试过程中给你指导。
有些人可以通过静脉注射给你对比剂,一种液体染料,可突出扫描时可能不会出现的特定问题。
儿童以及在封闭场所感到幽闭恐惧的人,可给予镇静药物,帮助他们在扫描过程中放松或入睡,因为尽可能保持静止以获得清晰图像是很重要的。移动会模糊图像。
一些医院可能有一个开放的磁共振成像机,它的两侧是开放的,而不是在传统机器中发现的隧道状管。对于那些害怕密闭空间的人来说,这可能是一个有用的选择。
根据美国家庭医生学会的说法,扫描本身可能平均需要30到60分钟。
放射科医生将查看图像并将检测结果报告给医生。
的工作原理人体主要是水。水分子(H2O)含有氢原子核(质子),氢原子核在磁场中排列成一列。核磁共振扫描仪施加一个非常强的磁场(大约0.2到3特斯拉,或者大约是普通冰箱磁铁强度的1000倍),使质子“旋转”。
扫描仪还产生一个射频电流,产生一个变化的磁场。质子从磁场中吸收能量并翻转其自旋。当磁场关闭时,质子逐渐回到正常的自旋,这一过程称为进动。Filippi解释说,返回过程产生的无线电信号可以被扫描仪中的接收器测量并制成图像。
核磁共振扫描揭示了人脑的大体解剖结构。(Courtesy FONAR公司)不同人体组织中的质子以不同的速率恢复到正常的自旋,因此扫描仪可以区分不同类型的组织。扫描仪的设置可以调整,以产生不同身体组织之间的对比。附加磁振子
核磁共振成像是怎么回事
核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging,简称NMRI),也称自旋成像(spin imaging)或磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI),是利用核磁共振(nuclear magnetic resonance,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。
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。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。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即依赖水中氢原子核。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。
MRI在医学上的应用非常广泛,特别是在人体内部结构的成像方面。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用于临床诊断最主要的物理基础。当施加一射频脉冲信号时,氢核能态发生变化,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精确地检测到,经过进一步的计算机处理,即可能获得反应组织化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运动的信息。这样,病理变化就能被记录下来。
MRI对患者没有致命性的损伤,但还是给患者带来了一些不适感。在MRI诊断前应当采取必要的措施,把这种负面影响降到最低限度。其缺点主要有:和CT一样,MRI也是解剖性影像诊断,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,但费用要高昂得多;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对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。
MRI在化学领域的应用没有医学领域那么广泛,主要是因为技术上的难题及成像材料上的困难,目前主要应用于以下几个方面:在高分子化学领域,如碳纤维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、聚合物硫化及弹性体的均匀性研究等;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砂眼;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;在石油化学方面,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化采油机理的研究。
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。它可以不破坏被测样品的内部结构,是一种完全无损的检测方法。同时,它具有非常高的分辨本领和精确度,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、化学、医疗、石油化工、考古等方面获得了广泛的应用。
MRI技术在未来的发展中,将继续向微观和功能检查上发展,对揭示生命的奥秘将发挥更大的作用。