MRI基本原理和相關臨床應用

核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging ?，簡稱NMRI?），又稱自旋成 像（spin imaging?），也稱磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging?，簡稱MRI?），臺灣又稱磁振造影，是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance?，簡稱NMR?）原理，依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減，通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波，即可得知構成這一物體原子核的位置和種類，據此可以繪制成物體內部的結構圖像。 將這種技術用于人體內部結構的成像，就產生出一種革命性的醫學診斷工具。快速變化的梯度磁場的應用，大大加快了核磁共振成像的速度，使該技術在臨床診斷、科學研究的應用成為現實，極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學的迅速發展。 物理原理 核磁共振成像是隨著計算機技術、電子電路技術、超導體技術的發展而迅速發展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。它是利用磁場與射頻脈沖使人體組織內進動的氫核（即H+）發生章動產生射頻信號，經計算機處理而成像的。原子核在進動中，吸收與原子核進動頻率相同的射頻脈沖，即外加交變磁場的頻率等于拉莫頻率，原子核就發生共振吸收，去掉射頻脈沖之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以電磁波的形式發射出來，稱為共振發射。共振吸收和共振發射的過程叫做“核磁共振”。

核磁共振成像的“核”指的是氫原子核，因為人體的約70%是由水組成的，MRI即依賴水中氫原子。當把物體放置在磁場中，用適當的電磁波照射它，使之共振，然后分析它釋放的電磁波，就可以得知構成這一物體的原子核的位置和種類，據此可以繪制成物體內部的精確立體圖像。通過一個磁共振成像掃描人類大腦獲得的一個連續切片的動畫，由頭頂開始，一直到基部。 核磁共振成像是隨著-{zh-tw：電腦；zh-cn：計算機}-技術、電子電路技術、超導體技術的發展而迅速發展起來的一種生物磁學核自旋成像技術。醫生考慮到患者對“核”的恐懼心理，故常將這門技術稱為磁共振成像。

目前，經過各國醫藥工業管理部門批準生產的MR成像儀都是安全的，均證明對人體沒有不良作用。磁共振檢查時，要把人體置于強大的外加靜磁場和變化著的梯度磁場內。這些磁場對磁鐵性物質有巨大的吸引力，所以人體內或由于外傷后遺留在體內的金屬彈片、碎屑，或因治療需要而置于體內的植入體，如起搏器、人工關節和動脈瘤術后的金屬夾等，都會受到巨大吸力而移動，從而造成危害。由于射頻線圈的電流所致的電阻率喪失，組織中可產生熱量，高場強的MRI掃描機比低場強者更有可能產生能被測到的體溫升高。盡管證明沒有危害，但對那些散熱功能障礙的病人，高熱的病人，必須謹慎處理，防止產生過多的熱量，特別是在熱而又潮濕的環境下更應注意。它可利用被檢組織的物理和生物化學特性（如水、鐵、脂肪、血管外血液及其分解后的產物等）來作組織特性的評價，并區別不同組織。通過流動效應來評價血流和腦脊液的流動。自旋回波序列掃描時，骨皮質及鈣不發射信號。因此，為骨骼所包圍的組織，如后顱窩和椎管內的組織顯示清楚，不受因骨產生的偽影所影響。MRI掃描時，無需移動病人即可作多方向的掃描，因此在制定放射治療和手術方案時很有幫助。MRI增強掃描時所用的順磁性造影劑無毒性反應，使我們能研究血腦屏障的完整性。MRI圖像信號的采集不是利用電離輻射，也無需含碘的造影劑；在檢查前不用對病人進行特殊的準備；加之它是一種無創傷性的檢查，所以易為病人所接受。 盡管MRI具備上述技術上的優勢，但也有一定的不足之處，如：掃描時信號采集較慢，需時較長。一些生理性活動，如心血管、腦脊液的搏動、呼吸動和胃腸道的蠕動等，均會影響成像的清晰。但是MRI技術的改進，