带你走进核磁共振 (MRI)的成像原理与临床作用

(整期优先)网络出版时间:2020-07-26
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带你走进核磁共振 (MRI)的成像原理与临床作用

李秋

泸州市泸县第二人民医院放射科 四川 泸州 646105

磁共振成像(MRI)是利用氢原子核在磁场内所产生的信号经重建成像的一种影像技术。人体内的每一个氢质子可视作一个小磁体,在进入强外磁场前,质子排列杂乱无章。放入强外磁场中,则它们仅在平行或反平行于外磁场磁力线两个方向上排列。平行于外磁力线的质子处于低能级,反平行于外磁场磁力线的处于高能级,平行于外磁力线比反平行于外磁场磁力线略多。在一定频率的射频脉冲的激励下,部分低能级的质子跃入高能级,当射频脉冲停止后又恢复为原来的状态,在此过程中以射频信号的形式释放出能量,这些被释放出的、并进行了三维空间编码的射频信号被体外线圈接收,经计算机处理后重建成图像。

一、磁共振(MRI)的成像原理

磁共振(MRI)血管成像的基本原理:磁共振血管造影(MRA)是对血管和血流信号特征显示的一种技术。MRA 作为一种无创伤性的检查,对比 CT 及常规放射学检查具有明显的优势所在,它不需要使用对比剂,流体的流动即是。MRI 成像固有的生理对比剂,常用的 MRA 方法有时间飞越法和相位对比法。但是为了提高图像质量,也可选用造影剂显示血管。

MRI 弥散成像(扩散成像)的基本原理:弥散成像是利用组织内分子的布朗运动(即分子随机热运动)而成像。可以用于脑缺血的检查。由于脑细胞及不同神经束的缺血改变,导致水分子的弥散运动有所受限,这种弥散受限是可以通过弥散加权成像(DWI)显示出来。

MRI灌注成像的基本原理:灌注成像是通过引入顺磁性对比剂,使成像组织的 T1、T2 值缩短,同时利用超快速成像方法获得成像的时间分辨力。通过静脉团注顺磁性对比剂后周围组织微循环的 T1、T2 值的变化率,计算组织血流灌注功能。

MRI功能成像的基本原理:脑活动功能成像是利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白比例的变化,所引起局部组织T2的改变,从而在 T2加权像上反映出脑组织局部活动功能的成像技术。这一技术又称为血氧水平依赖性MR成像(BOLD MRI)。其他则是通过刺激周围神经,激活相应皮层中枢,使中枢区域的血流量增加,进而引起血氧浓度及磁化率的改变而获得的。

  1. 核磁共振(MRI)的成像临床作用

MRI是一种安全可靠的高科技检查设备,无X线辐射,对人体无危害。作为医学影像学的高端核心技术,MRI技术也在不断的进步,硬件平台和软件技术也在不断的更新,临床上更是广泛应用。MRI检查图像较清晰且逼真,不用对比剂可以清晰的显示心脏、血管和体内腔道,可以进行任意方位的断扫描,定位更精准。在临床上是颅脑、眼眶及肝脏、肾脏等部位病变的首选检查方法。

1)颅脑MRI检查的临床作用

MRI对颅脑检查具有重要的临床应用价值,在一定程度上已经超过了螺旋CT的检查,目前临床上,螺旋CT和MRI对脑部疾病的诊断具有互相补充的作用。MRI之所以优于螺旋CT,主要是因为MRI软组织对比度较高,能够准确的分析脑皮质、髓质和神经核团,尤其对脑髓质疾病、肿瘤及水肿等的诊断敏感度更高。MRI检查能进行任意方位的断层扫描,定位准确性较高。MRI无骨性伪影的干扰,是诊断垂体、颅神经、脑干、小脑等部位病变的首选检查方法。对于颅脑外伤的诊断不及螺旋CT敏感。MRI的检查难以发现新鲜出血,不能显示外伤性蛛网膜下腔出血,且MRI的检查时间较长,容易产生运动伪影,带有监护仪的危重症患者不能做MRI的检查。

  1. 眼及眶区MRI检查

MRI对眼及眶区检查的临床应用价值:无X线辐射损害、无痛苦,尤其适合小儿眼疾的对次随访检查。针对软组织对比度较好,眼眶解剖显示较清晰,可任意方位倾斜扫描成像,视神经病变较其他影像学检查方式更准确。对于皮样囊肿、黑色素瘤、血管畸形等眼眶疾患,具有特征性信号强,较易于定性诊断。诊断时很少使用对比剂,安全性较高。检查无骨性伪影,图像更清晰。

  1. 肝脏、胆系、胰腺、脾脏MRI检查

对于肝脏、胆系、胰腺、脾脏MRI检查,根据特征性信息变化,能够明确病变的性质、程度和范围。对肝脏、脾脏囊肿和海绵状血管瘤具有确诊作用。可以敏感地检查出早期肝转移瘤。肝癌手术切除或介入治疗术后,对其疗效评估的准确性优于其他影像学检查。对于胆道造影检查,可以清楚的显示胆道和胰管的病变。需要注意的是,胆囊和胆道肿瘤及胆系结石,特别是结石患者,MRI低信号或者无信号,应与B超、螺旋CT扫描综合应用,取长补短。MRI检查不能准确的鉴别胰腺假性囊肿或脓肿,多数情况下,对于胰腺病变的诊断,MRI检查不如螺旋CT的检查。