在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
檢查目的
?偵測(cè)及診斷心臟疾病、腦血管意外及血管疾病
?胸腔及腹腔的器官疾病的偵測(cè)與診斷
?診斷及評(píng)價(jià)、追蹤腫瘤的情況及功能上的障礙
MRI被廣泛運(yùn)用在運(yùn)動(dòng)相關(guān)傷害的診斷上,對(duì)近骨骼和骨骼周圍的軟組織,包括韌帶與肌肉,可呈現(xiàn)清晰影像,因此在脊椎及關(guān)節(jié)問題上,是極具敏感的檢查。 因MRI沒有輻射暴露的危險(xiǎn),因此經(jīng)常被使用在生殖系統(tǒng)、乳房、骨盆及膀胱病的偵測(cè)及診斷上。 原理概述
當(dāng)施加一射頻脈沖信號(hào)時(shí),氫核能態(tài)發(fā)生變化,射頻過后,氫核返回初始能態(tài),共振產(chǎn)生的電磁波便發(fā)射出來。原子核振動(dòng)的微小差別可以被精確地檢測(cè)到,經(jīng)過進(jìn)一步的計(jì)算機(jī)處理,即可能獲得反應(yīng)組織化學(xué)結(jié)構(gòu)組成的三維圖像,從中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運(yùn)動(dòng)的信息。這樣,病理變化就能被記錄下來。 人體2/3的重量為水分,如此高的比例正是磁共振成像技術(shù)能被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷的基礎(chǔ)。人體內(nèi)器官和組織中的水分并不相同,很多疾病的病理過程會(huì)導(dǎo)致水分形態(tài)的變化,即可由磁共振圖像反應(yīng)出來。
MRI所獲得的圖像非常清晰精細(xì),大大提高了醫(yī)生的診斷效率,避免了剖胸或剖腹探查診斷的手術(shù)。由于MRI不使用對(duì)人體有害的X射線和易引起過敏反應(yīng)的造影劑,因此對(duì)人體沒有損害。MRI可對(duì)人體各部位多角度、多平面成像,其分辨力高,能更客觀更具體地顯示人體內(nèi)的解剖組織及相鄰關(guān)系,對(duì)病灶能更好地進(jìn)行定位定性。對(duì)全身各系統(tǒng)疾病的診斷,尤其是早期腫瘤的診斷有很大的價(jià)值。 磁共振成像的優(yōu)點(diǎn)
與1901年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的普通X射線或1979年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的計(jì)算機(jī)層析成像(computerized tomography,CT)相比,磁共振成像的最大優(yōu)點(diǎn)是它是當(dāng)前少有的對(duì)人體沒有任何傷害的安全、快速、準(zhǔn)確的臨床診斷方法。如今全球每年至少有6000萬病例利用核磁共振成像技術(shù)進(jìn)行檢查。具體說來有以下幾點(diǎn): 1.對(duì)軟組織有很好的分辨力。對(duì)膀胱、直腸、子宮、陰道、骨、關(guān)節(jié)、肌肉等部位的檢查比CT優(yōu)勝;
2.各種參數(shù)都可以用來成像,多個(gè)成像參數(shù)能提供豐富的診斷信息,這使得醫(yī)療診斷和對(duì)人體內(nèi)代謝和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值變大,而肝癌的T1值更大,作T1加權(quán)圖像,可區(qū)別肝部良性腫瘤與惡性腫瘤; 3.通過調(diào)節(jié)磁場(chǎng)可自由選擇所需剖面。能得到其它成像技術(shù)所不能接近或難以接近部位的圖像。對(duì)于椎間盤和脊髓,可作矢狀面、冠狀面、橫斷面成像,可以看到神經(jīng)根、脊髓和神經(jīng)節(jié)等。不像CT只能獲取與人體長軸垂直的橫斷面; 4.對(duì)人體沒有電離輻射損傷;
5.原則上所有自旋不為零的核元素都可以用以成像,例如氫(H)、碳(C)、氮(N和N)、磷(P)等。
MRI的缺點(diǎn)及可能存在的危害
雖然MRI對(duì)患者沒有致命性的損傷,但還是給患者帶來了一些不適感。在MRI診斷前應(yīng)當(dāng)采取必要的措施,把這種負(fù)面影響降到最低限度。其缺點(diǎn)主要有:
1.和CT一樣,MRI也是解剖性影像診斷,很多病變單憑核磁共振檢查仍難以確診,不像內(nèi)窺鏡可同時(shí)獲得影像和病理兩方面的診斷; 2.對(duì)肺部的檢查不優(yōu)于X射線或CT檢查,對(duì)肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查不比CT優(yōu)越,但費(fèi)用要高昂得多; 4.掃描時(shí)間長,空間分辨力不夠理想;
5.由于強(qiáng)磁場(chǎng)的原因,MRI對(duì)諸如體內(nèi)有磁金屬或起搏器的特殊病人不能適用。
MRI系統(tǒng)可能對(duì)人體造成傷害的因素主要包括以下方面:
1.強(qiáng)靜磁場(chǎng):在有鐵磁性物質(zhì)存在的情況下,不論是埋植在患者體內(nèi)還是在磁場(chǎng)范圍內(nèi),都可能是危險(xiǎn)因素; 2.隨時(shí)間變化的梯度場(chǎng):可在受試者體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生電場(chǎng)而興奮神經(jīng)或肌肉。外周神經(jīng)興奮是梯度場(chǎng)安全的上限指標(biāo)。在足夠強(qiáng)度下,可以產(chǎn)生外周神經(jīng)興奮(如刺痛或叩擊感),甚至引起心臟興奮或心室振顫;
3.射頻場(chǎng)(RF)的致熱效應(yīng):在MRI聚焦或測(cè)量過程中所用到的大角度射頻場(chǎng)發(fā)射,其電磁能量在患者組織內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能,使組織溫度升高。RF的致熱效應(yīng)需要進(jìn)一步探討,臨床掃描儀對(duì)于射頻能量有所謂“特定吸收率”(specific absorption rate, SAR)的限制;
4.噪聲:MRI運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種噪聲,可能使某些患者的聽力受到損傷;