超導型磁共振成像系統(tǒng)原理

磁共振成像系統(tǒng)（MRI）是一臺巨大的圓筒狀機器，能在受檢者的周圍制造一個強烈磁場區(qū)的環(huán)境，借由無線電波的脈沖撞擊身體細胞中的氫原子核，改變身體內氫原子的排列，當氫原子再次進入適當?shù)奈恢门帕袝r，會發(fā)出無線電訊號，此訊號借由電腦的接收并加以分析及轉換處理，可將身體構造及器官中的氫原子活動，轉換成2D影像，因MRI運用了生化、物理特性來區(qū)分組織，獲得的影像會比電腦斷層更加詳細。

超導型MRI設備包括主磁體（含冷卻裝置）、掃描床、梯度線圈、射頻線圈、譜儀系統(tǒng)、控制柜，這些部分負責MR信號產生、探測與編碼；模擬轉換器、計算機、磁盤與磁帶機等，則負責數(shù)據(jù)處理、圖像重建、顯示與存儲（如圖1所示）。

圖1 超導型MRI設備基本結構示

磁體：超導型的線圈用鈮-鈦合金線繞成，磁場強度一般為0.35～7.0T，用液氦及液氮冷卻。分類 (1)高場磁體：1.5T，以臨床診斷為主要功能，兼顧醫(yī)學科研； (2)超高場磁體：3．0T，同時滿足臨床診斷和醫(yī)學科研需求； (3)超高場磁體：7.0T，純科研，只能進行動物實驗，尚未應用于人體。

梯度線圈，修改主磁場，產生梯度磁場。其磁場強度雖只有主磁場的幾百分之一。但梯度磁場為人體MR信號提供了空間定位的三維編碼的可能，梯度場由X、Y、Z三個梯度磁場線圈組成，并有驅動器以便在掃描過程中快速改變磁場的方向與強度，迅速完成三維編碼。

射頻發(fā)射器與MR信號接收器為射頻系統(tǒng)，射頻發(fā)射器是為了產生臨床檢查目的不同的脈沖序列，以激發(fā)人體內氫原子核產生MR信號。射頻發(fā)射器及射頻線圈很象一個短波發(fā)射臺及發(fā)射天線，向人體發(fā)射脈沖，人體內氫原子核相當一臺收音機接收脈沖。脈沖停止發(fā)射后，人體氫原子核變成一個短波發(fā)射臺，而MR信號接受器則成為一臺收音機接收MR信號。脈沖序列發(fā)射完全在計算機控制之下。

1. 神經系統(tǒng)的病變包括腫瘤、梗塞、出血、變性、先天畸形、感染等幾乎成為確診的手段。

2. 特別是脊髓、脊椎的病變如脊椎的腫瘤、萎縮、變性、外傷椎間盤病變，成為首選的檢查方法。

3. 心臟大血管的病變；肺內縱膈的病變。

4. 腹部盆腔臟器的檢查；膽道系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等明顯優(yōu)于CT。

5. 對關節(jié)軟組織病變；對骨髓、骨的無菌性壞死十分敏感，病變的發(fā)現(xiàn)早于X線和CT。

1. 不能檢查的人群：懷孕3個月以內的孕婦、體內有磁鐵類物質者，如裝有心臟起搏器、動脈瘤等血管手術后，人工瓣膜，重要器官旁有金屬異物殘留的人群。

2. . 檢查前要向技術人員說明以下情況：① 有無手術史；② 有無任何金屬或磁性物質植入體內包括金屬節(jié)育環(huán)等；③ 有無假牙、電子耳、義眼等；④ 有無藥物過敏；⑤ 近期內有無金屬異物濺入體內。

3. 不要穿著有金屬物質的內衣褲，檢查頭、頸部的病人應在檢查前一天洗頭，不要擦任何護發(fā)用品。

4. 檢查前需脫去除內衣外的全部衣服，換上磁共振室的檢查專用衣服。去除所配帶的金屬品如項鏈、耳環(huán)、手表和戒指等。除去臉上的化妝品和假牙、義眼、眼鏡等物品。

5. 磁共振檢查時間較長，且病人所處的環(huán)境幽暗、噪聲較大。要有思想準備，不要急躁，不要害怕，要在醫(yī)師指導下保持體位不動。耐心配合。

6. 檢查前要向醫(yī)生提供全部病史、檢查資料及所有的X線片、CT片等。

[1] 《MRI檢查技術專家共識》 中華醫(yī)學會影像技術分會 中華醫(yī)學會放射學分會

[1] 趙喜平編著. 磁共振成像系統(tǒng)的原理及其應用. 北京：科學出版社, 2000.12.

[2]湯黎明,戚仕濤.超導磁共振成像關鍵技術發(fā)展與設備選型對比分析[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010,31(09):3-5.

[3] 蔡宗堯，劉文，肖朝勇編. 磁共振成像讀片指南. 南京：江蘇科學技術出版社, 2013.06.