寻求磁共振成像的相关信息。
核磁共振是一种核物理现象。早在1946年，Block和Purcell就报道了这一现象，并将其应用于光谱学。Lauterbur1973发表了MR成像技术，使得核磁共振不仅仅用于物理和化学。它也用于临床医学领域。近年来，核磁共振成像技术发展非常迅速，已经越来越成熟。检查范围基本覆盖全身所有系统，在国际上应用广泛。为准确反映其成像基础，避免与放射性核素成像混淆，现更名为磁振动成像。磁共振成像涉及的因素很多，信息丰富，不同于现有的影像成像。它在疾病诊断方面有很大的优势和应用潜力。
一、磁共振成像的基本原理和设备
(一)磁振动和磁共振成像现象
人体内广泛存在的含有奇数质子的原子，如氢核，具有自旋运动，带正电，产生磁矩，就像一个小磁铁(图1-5-1)。小磁铁的自旋轴的排列是不规则的。但在均匀的强磁场中，小磁铁的自旋轴会按照磁力线的方向重新排列(图1-5-2)。在这种状态下，在特定频率的射频(RF)激励下，作为小磁铁的氢核吸收一定的能量而振动，即发生磁振动现象。当射频脉冲停止时，被激发的氢核逐渐释放吸收的能量，其相位和能级恢复到激发前的状态。这个恢复过程称为松弛过程，恢复到初始平衡状态所需的时间称为松弛时间。有两种放松时间。一个是自旋-晶格弛豫时间(spin-lattice relaxationtime)，也叫纵向弛豫时间，反映的是自旋核将吸收的能量转移到周围晶格所需的时间，也是纵向磁化变为横向磁化后，90 RF脉冲质子回到纵向磁化激发前状态所需的时间，称为T1。另一个是自旋-自旋弛豫时间，也叫横向弛豫时间，反映横向磁化衰减和损耗的过程，即横向磁化维持的时间，叫T2。T2衰变是由* * *振动质子之间的相互磁化引起的，与T1不同，它引起了相变。
图1-5-2正常情况下，质子呈无序排列。当它们被放在强外部磁场中时，它们会发生变化。它们只排列在平行或反平行于外部磁场两个方向上。
人体不同器官的正常组织和病理组织的T1是相对固定的，它们之间存在一定的差异，T2也是如此(表1-5-1a，B)。这种组织间弛豫时间的差异就是MRI的成像基础。和CT一样，组织间吸收系数(CT值)的差异是CT成像的基础。但与CT不同，MRI只有一个参数，即吸收系数，而是几个参数，如T1、T2和自旋核密度(P)，其中T1和T2尤为重要。因此，通过获得所选切片中各种组织的T1(或T2)值，可以获得包括切片中各种组织的图像的图像。
MRI的成像方法类似于CT。例如，检查平面分为Nx、Ny、Nz……...一定数量的小体积，即体素。信息由接收器收集，数字化后输入计算机进行处理，得到每个体素的T1值(或T2值)进行空间编码。每个t值由转换器转换成模拟灰度级，并重建图像。
表1-5-1a T1人体正常和病理组织的值(ms)
肝脏
140~170
脑膜瘤
200~300
胰腺
180~200
肝癌
300~450
肾脏
300~340
肝血管瘤
340~370
愤怒
250~300
胰腺癌
275~400
血
340~370
肾癌
400~450
脂肪
60~80
肺积脓
400~500
肌肉
120~140
膀胱癌
200~240
表1-5-1b T1和正常大脑的T2值(ms)
编织
T1
T2
胼胝体
380
80
桥脑
445
75
延髓
475
100
小脑袋
585
90
大脑袋
600
100
脑脊髓液
1155
145
头部皮肤
235
60
骨髓
320
80
(2)磁共振成像设备
磁共振成像系统包括两部分:磁共振信号产生、数据采集与处理和图像显示。MR信号由具有三维空间编码的大口径MR谱仪产生，数据处理和图像显示部分类似于CT扫描装置。
磁共振设备包括磁体、梯度线圈、电源部分、射频发射器和磁共振信号接收器，负责磁共振信号的产生、检测和编码。模拟转换器、计算机、磁盘和磁带机负责数据处理、图像重建、显示和存储(图1-5-3)。
磁体有恒导型、超导型和永磁型三种，直接关系到磁场的强度、均匀性和稳定性，影响磁共振成像的图像质量。所以，很重要。MRI设备的类型通常由磁体的类型来描述。正常导电线圈由铜铝线制成，最高磁场强度可达0.15 ~ 0.3t *。超导线圈由铌钛合金丝制成，磁场强度一般为0.35~2.0T，采用液氦和液氮冷却。永磁体由磁性材料制成的瓦片组成，相对较重，磁场强度较低，可达0.3T。
梯度线圈，修改主磁场产生梯度磁场。虽然它的磁场强度只有主磁场的百分之几百。然而，梯度磁场提供了在空间中对人体MR信号进行三维编码的可能性。梯度磁场由X、Y、Z三个梯度磁场线圈组成，并有驱动器在扫描过程中快速改变磁场的方向和强度，从而快速完成三维编码。
射频发射器和MR信号接收器为射频系统，射频发射器用于产生不同的脉冲序列用于临床检查，从而激发人体内的氢原子核产生MR信号。射频发射器和射频线圈很像一个短波发射器和天线，向人体发射脉冲，而人体内的氢核相当于一个收音机接收脉冲。脉冲停止发射后，人体氢核就变成了短波发射器，MR信号接收器就变成了接收MR信号的收音机。脉冲序列的发射完全由计算机控制。
MRI设备中的数据采集、处理和图像显示与CT设备中的数据采集、处理和图像显示非常相似，只是在图像重建中傅立叶变换代替了反投影。
二、磁共振检查技术
MRI扫描技术不同于CT扫描。不仅需要横断面图像，还经常需要矢状面或(和)冠状面图像，还需要T1WI和T2WI。因此，有必要选择合适的脉冲序列和扫描参数。通常使用具有多级和多回波的自旋回波(SE)技术。扫描时间参数包括回波时间(TE)和脉冲重复时间(TR)。T1WI可以用短TR和短TE得到，T2WI可以用长TR和长TE得到。时间以毫秒为单位。根据TE的长短，T2WI可分为重、中、轻三种。不同T2WI病灶信号强度的变化有助于判断病灶的性质。比如肝血管瘤T1WI信号强度较低，但在轻、中、重度T2WI上较高，信号强度随严重程度增加，即在重度T2WI上信号强度特别强。肝细胞癌不一样。T1WI显示稍低信号，轻中度T2WI信号稍高，重度T2WI信号稍低。结合其他临床影像学表现，两者不难区分。
磁共振常用的SE脉冲序列，扫描时间和成像时间都比较长，所以对患者来说制动很重要。采用呼吸门控和/或呼吸补偿、心电门控和外周门控及预饱和技术，可以减少呼吸运动和血流引起的呼吸伪影、血流伪影和脑脊液波动伪影的干扰，提高MRI的图像质量。
为了克服磁共振成像中SE脉冲序列成像速度慢、检查时间长的主要缺点，近年来发展了梯度回波脉冲序列、快速自旋回波脉冲序列等成像技术，取得了很大的成果，并广泛应用于临床。此外，还开发了手指脂肪抑制和水抑制技术，以进一步增加MRI信息。
MRI的另一项新技术是磁共振血管造影术(MRA)。血管里流动的血液是空的。其MR信号强度取决于流速，快速流动的血液往往表现为低信号。因此，在流动的血液和邻近组织之间存在显著的对比，从而提供了MRA的可能性。目前已应用于大中型血管疾病的诊断，并在不断完善中。MRA不需要穿刺血管和注射造影剂，具有良好的应用前景。MRA还可以用来测量血流速度，观察其特征。
磁共振成像也可以通过造影增强，即从静脉注射能缩短质子弛豫时间的顺磁性物质作为磁共振成像造影剂进行增强。常用的造影剂是钆DTPA(钆DTRA)。这种造影剂不能通过完整的血脑屏障，不被胃黏膜吸收，完全处于细胞外间隙，无特殊靶器官分布，有利于区分肿瘤和非肿瘤病变。增强MRI用于中枢神经系统时，病灶是否强化及强化程度与病灶血供及血脑屏障受损程度密切相关，有利于中枢神经系统疾病的诊断。
核磁共振还可以用来拍摄电视和电影，主要用于心血管疾病的动态观察和诊断。
基于MRI对血流扩散和灌注的研究，可以早期发现脑缺血性改变。表明了良好的应用前景。
带心脏起搏器的人应该远离核磁共振设备。体内有金属植入物，如金属夹等，不仅影响MRI图像，还会对患者造成严重后果，无法进行MRI检查，应引起重视。
三、磁共振成像的临床应用
MRI诊断广泛应用于临床，虽然时间较短，但已显示出其优越性。
在神经系统的应用已经成熟。三维成像和空化效应使病变的定位和诊断更加准确，并能观察病变与血管的关系。脑干、幕下区、枕骨大孔、脊髓、椎间盘的显示明显优于CT。对脑脱髓鞘疾病、多发性硬化、脑梗塞、脑和脊髓肿瘤、血肿、脊髓先天异常、脊髓空洞症的诊断具有重要价值。
在纵膈MRI上，脂肪与血管对比良好，便于观察纵膈肿瘤及其与血管的解剖关系。对肺门淋巴结和中央型肺癌的诊断也有帮助。
对心脏大血管的形态学和动力学的研究可以在非侵入性检查中完成，因为它们的内腔可以在MRI上显示。
MRI对腹部和盆腔器官也有价值，如肝脏、肾脏、膀胱、前列腺和子宫、颈部和乳房。在恶性肿瘤早期，在侵犯血管和肿瘤分期方面优于CT。
骨髓在MRI上表现为高信号强度，肿瘤、感染、代谢性疾病等侵犯骨髓的病变在MRI上均可清晰显示。在显示关节内病变和软组织方面也有其优势。
MRI在显示骨骼和胃肠道方面受到限制。
核磁共振还有望研究血流、生化和代谢功能，也为恶性肿瘤的早期诊断带来希望。
在磁场强度范围内，不会对人体健康带来不良影响，所以是无创检查。
但磁共振设备价格昂贵，检查费用高，检查时间长，对某些器官和疾病的检查仍然有限。所以要严格掌握适应症。