MRI新进展：磁共振成像技术的发展与应用

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MRI新进展
MRI也就是磁共振成像，英文全称是：Magnetic Resonance Imaging。经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P。
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。
从核磁共振现象发现到MRI技术成熟这几十年期间，有关核磁共振的研究领域曾在三个领域（物理学、化学、生理学或医学）内获得了6次诺贝尔奖，足以说明此领域及其衍生技术的重要性。
磁共振成像是一种较新的医学成像技术，国际上从一九八二年才正式用于临床。它采用静磁场和射频磁场使人体组织成像，在成像过程中，既不用电子离辐射、也不用造影剂就可获得高对比度的清晰图像。它能够从人体分子内部反映出人体器官失常和早期病变。它在很多地方优于X线CT。虽然X-CT解决了人体影像重叠问题，但由于提供的图像仍是组织对X射线吸收的空间分布图像，不能够提供人体器官的生理状态信息。当病变组织与周围正常组织的吸收系数相同时，就无法提供有价值的信息。只有当病变发展到改变了器官形态、位置和自身增大到给人以异常感觉时才能被发现。磁共振成像装置除了具备X线CT的解剖类型特点即获得无重叠的质子密度体层图像之外，还可借助核磁共振原理精确地测出原子核弛豫时间T1和T2，能将人体组织中有关化学结构的信息反映出来。这些信息通过计算机重建的图像是成分图像（化学结构像），它有能力将同样密度的不同组织和同一组织的不同化学结构通过影像显示表征出来。这就便于区分脑中的灰质与白质，对组织坏死、恶性疾患和退化性疾病的早期诊断效果有极大的优越性，其软组织的对比度也更为精确。
MRI应用十多年来，其发展异常迅速，技术上的不断改进，软件的相继开发，使其技术不断深入，应用日趋广泛。
第一、目前主要表现在设备硬件发展的基础上，成像速度的提高和成像方式的扩展，3T设备趋于实用化，7T设备开始研制；开放式磁体的发展；专用MR设备；还包括其他技术，比如降噪技术、双梯度场及切换率的提升、线圈研制、功能扩展等。
第二、磁共振血管成像，磁共振血管成像（MR angiography，MRA）是一种无创伤性，不需用插管及对比造影剂的血管成像方法，目前已广泛应用于临床。MRA血管成像数据采集技术目前主要有两种：①时间飞越技术（time of flight，TOF） 其成像原理是利用MR特殊的“流动效应”。MRA成像的GE序列中，通过RF脉冲的作用，使作用层面中的静止组织质子处于饱和状态，纵向磁化消失。而流入血液出现时，其质子处于非饱和状态，纵向磁化程度高。这样，已饱和的静止组织与未饱和的流人血液之间形成明显的差别，这种现象称为流动相关增强现象，TOF就是基于这种现象进行MRA成像。②相位对比技术（phase contrast，PC） 其原理是在外加梯度磁场的作用下，静态质子不产生相位变化．而流动质子则产生相位变化，流动质子与静态质子间存在相位差别，利用这种相位差别成像，称为相位对比技术。
第三、检查没有发现异常的肿块和区域的磁共振水成像。其临床意义是：尿路成像常以泌尿系统造影为主，但受病人年龄、过敏体质、肾功能等因素的影响，或不能进行造影检查，或达不到诊断目的。随着磁共振成像技术的发展，因其无创伤性、安全简便、不需对比剂、可多方位成像、多角度观察等优点，可解决常规尿路造影检查的不足，对指导临床治疗具有一定的意义。磁共振胰胆管成像目前已作为评价胰胆管系统影像学检查方法，可直接显示胰胆管形态和结构。此外，选择适合参数，口含VitC能较好地显示腮腺管及分支的扩张、狭窄、移位及破坏等病变，与腮腺的常规扫描相结合，对指导临床治疗和手术都有更好的作用。不仅如此，此技术还可用于脑脊液鼻漏的诊断。
第四、快速成像技术，又称平面回波成像（Echo Planar Imaging，EPI）是目前为止最快速的磁共振成像方法。它在脑和心脏快速成像、心脏电影、磁共振血管造影、脑功能 MRI（包括脑功能活动、脑灌注和脑弥散MRI）等方面得到广泛应用。
第五、弥散加权磁共振成像、磁共振(MR) 弥散加权(DM) 成像与常规核磁共振成像 (MRI) 不同 ,它的基础是水分子运动 ,提供基于脑生理状态的信息 ,对诊断急性脑梗死的敏感性为 94 % ,特异性为 100 % ,同时能可靠地鉴别蛛网膜囊肿与表皮样囊肿、硬膜下积脓与积液、脓肿与肿瘤坏死。在颅内其他病变如肿瘤、感染、外伤和脱髓鞘等诊断、鉴别诊断和评价中也能提供一些信息。作为一种有价值的技术 ,磁共振弥散加权(MRDW) 应成为脑卒中检查的首选方法 ,并建议用于颅内其他病变的研究。
第六、功能性磁共振成像（fMRI，functional magnetic resonance imaging）是一种新兴的神经影像学方式，其原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。由于fMRI的非侵入性、没有辐射暴露问题与其较为广泛的应用，从1990年代开始就在脑部功能定位领域占有一席之地。目前主要是运用在研究人及动物的脑或脊髓。
第七、介入磁共振(Interventional Magnetic Resonance)，是近年发展起来的新技术，应用磁共振引导器械可达到诊断或治疗疾病的目的。作为介入导向工具，磁共振具有其它影像学方法无法比拟的优势，其组织对比优良，空间分辨率达亚毫米级，对病变定位及其介入引导均有益，更重要的是磁共振具有多平面和三维容积重建的能力，可全面评价介入靶灶与邻近组织的重要解剖关系。在介入手术过程中医师要能够随时接近患者，开放式磁体技术的出现和快速成像技术的进步，使磁共振引导下的介人性治疗得以发展。开放式磁共振系统成像空间大，手术可以在扫描区域内、外进行，术中可随时扫描与监控，既便于实时观察术中情况，又大大地提高了工作效率。
除了以上还有扩撒张量成像、磁共振脑血流、灌注加权成像、MR波谱分析、新型MRI对比剂的研制、MR仿真内镜技术等。

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