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MRI想了解的都在这里啦!全解析!

一脉阳光医学影像
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去医院看病时,有时医生会让做个磁共振检查,我们会发现,磁共振检查室门前都有十分醒目的警告:禁止携带金属类物品进入,有的医院甚至会要求先到更衣室换衣服,并取掉所有金属物品,还有一些医院在磁共振检查室设置了金属探测器,类似机场的安检设备,用来检查金属物品是不是完全摘除。等好不容易一躺在检查床上接受检查时,医生通常会在我们身上放一个“架子”之类的东西,紧接着我们被送入一个圆柱体状中空的“检查仓”内,检查的噪声比较大,检查时间也比较长,可能会让人感觉有点压抑。

这个时候你也许会感到困惑,为什么磁共振检查对金属的检查这么严格?我身上那个“架子”是做什么的?1.5T和3.0T核磁有什么区别?“核磁”真的没有辐射么?XX疾病非要做MR,做CT不行么?

问题还不少,好吧,这期我们就来聊聊什么是MRI。

一、什么是MRI

MRI是Magnetic Resonance Imaging的简写,中文名叫磁共振成像,也是人们口中的“核磁检查”。MRI是利用核磁共振的原理进行成像,它既能显示组织器官的形态学结构,又可以显示某些器官的功能状况及生化信息。MRI是一种安全的影像学检查,没有电离辐射,为了避免与核医学放射成像混淆,才把它从之前的“核磁共振成像”,统一命名为“磁共振成像”。

二、MRI成像原理

MRI既然是利用核磁共振原理进行成像的,那么我们就首先了解下什么是“核磁共振”。

人体百分之70以上由水组成,水分子包含一个氧原子和两个氢原子,每个氢原子的原子核就是一个质子(带正电),带电的质子无时无刻不在自旋,进而产生一个微弱的磁场,就好比每个质子都是一个小磁针,我们把这样一个自旋质子所贡献的磁场称为一个“小核磁”。

通常情况下,人体内“小核磁”排布是随机的,然而把人体放置在一个强大的外加磁场中时,人体内的所有“小核磁”都会趋向于磁场方向排布。

此时,向人体发射某一频率的射频脉冲,体内的“小核磁”由于共振而吸收能量,从而改变排列方式,当外界射频脉冲消失时,被改变的“小核磁”会再次回到初始位置,同时释放能量也就是发出一个电磁信号,这个过程就被称为核磁共振。MR设备接收此时核磁共振所释放的电磁信号,并经过计算机计算,最终得到的就是MR图像。

看不懂?我们简单点说,人体内有许多由氢质子自旋产生的“小核磁”,原本的他们排布杂乱无章,如果把他们放置在一个强大的磁场中时,他们的位置就会得到“相对固定”,这个时候,持续给他们能量,他们会吸收能量,并且位置发生改变,当停止能量供给后,他们会再次回到固定位置,并发出能量,设备接收此时发出的能量信号,经过计算机计算后,就得到了磁共振图像。

依然看不懂?我们再打个形象的比喻:核磁共振就是通过外加强大的磁场,把人体变成一张琴弦绷紧的乐器,而外加的射频信号就好比一双无形的手,用于弹奏这张琴,手指拨动琴弦(施加能量使琴弦变形),琴弦振动产生声音(琴弦恢复形状释放能量),通过弹奏发出的“音乐”就可以分析人体内部构造了。

三、MRI设备构成

核磁共振成像设备构成包括:

1. 主磁体:提供外加磁场,分为永磁型和电磁体,其中电磁体又分为超导型和常导型。

2. 梯度系统:主要作用是为磁共振成像提供三维空间定位,一般由由X、Y、Z三路梯度线圈组成。

3. 射频系统:激发检测部位发生磁共振并收集磁共振信号,由射频线圈、射频发生器和接收器组成,套在我们身体上的“架子”就是射频线圈。

4. 谱仪系统:磁共振设备的中心控制系统,负责产生、控制序列的各个环节并协调运行,信号采集、数据处理和图像重建主要由谱仪系统完成。

5. 计算机及辅助设施等:包括主控计算机、图像显示、检查床及射频屏蔽、磁屏蔽、UPS电源、冷却系统等,其作用是保证自检查开始到获得MR图像的过程能井然有序、精确无误地进行。

这里我们重点介绍下主磁体。我们常听到的MR有1.5T和3.0T,其中的1.5T和3.0T指的就是主磁体的场强,他们都属于超导型。一般来说,主磁体的磁场强度越高,扫描时间和图像质量越好。

很多人可能对“T”这个单位没有概念,做个对比吧,3.0T的磁场强度大约是地球磁场的6万倍!在磁共振检查室里,一枚小小的硬币都能像“子弹”一样飞起来,“啪”的一声打到人身上导致人体受伤;如果是轮椅,那冲击力堪比车祸现场;更不用说心脏起搏器了这类绝对禁忌症了。有文献报道,全球每年因携带金属物品进入磁共振机房而导致死亡的情况不下10例。所以,做磁共振检查时一定要配合医生,禁止携带的物品一定不要带。

四、MRI特点

与CT相比MRI的优点:

1. 无电离辐射。

我们常说的X线有辐射会危害人体健康,是因为X线的波长大约在10-10次方m,波长很短能量很大,可以与人体作用产生电离辐射甚至能量更大时可以直接破坏DNA结构。

而MR用到的射频电磁波波长很长,强度接近于我们生活中的无线电电波,这样的射频电磁波对人体是没有电离辐射的。

2.软组织的分辨率极佳。

MRI是利用氢质子成像的,或者说是利用水成像的,因此含水较多的软组织就是MR最好的成像对象,反之骨骼、钙化等含水极少的组织,MR成像效果则不如CT。

比如下面三张图中,MR对于脑组织的呈现更接近于实际脑组织解剖,但是颅骨显示为黑几乎无法显示,而CT对于脑组织的鉴别要比MR差很多,但是颅骨是可以显示的。

3.多方位成像。

我们知道CT是断层成像,CT的原始图像就是人体的横轴面成像,可以通过后处理技术,对其他平面进行重建显示。而MRI则是可以直接进行任意角度任意平面直接扫描成像。

4.多参数成像。

查阅MR片子或者报告时,我们经常会看的T2WI、T2WI、STIR、DWI、MRA等等之类的参数,它们统称为“扫描序列”,应用不同的描序列可以得到不同侧重点的磁共振图像,比如通过弛豫率显示组织结构和病理变化的T1、T2、PD等;以水脂抑制突出病理变化的STIR、FLAIR等;反应水分子活动程度的DWI;显示动静脉血管的MRA、MRV等;显示代谢产物的MRS等等。

与CT相比MRI的缺点:

1. 扫描时间长。

MR扫描时间偏长,且扫描部位全程不能移动,对于不能长时间保持姿势的,比如婴幼儿,必要时需要使用镇静剂。

2. 对于骨骼和钙化组织显示效果不如CT。

骨质结构和钙化成分内氢质子的含量很低,在MRI通常为低信号,显示细节不如CT,但是对骨髓病变显示效果优于CT。

3.绝对禁忌症和相对禁忌症相对较多。

在MRI检查时,任何外部的氧气瓶、轮椅、床等金属装置,受检者身上的铁磁性物品,如手表、手机、磁卡、金属饰品、假牙等均不能进入检查室。对于体内有金属植入物的、有幽闭恐惧症的同样需要注意并提前与检查医生或护士沟通,对于装有心脏起搏器者,严禁做MRI检查(详情见检查注意事项)。

五、MRI的临床应用

1. 神经系统病变:MRI是当今最有效的神经系统病变影像诊断方法,可早期发现脑梗死、脑出血、脑肿瘤、炎症、先天畸形、外伤等。

2. 心血管系统病变:可用于动脉粥样硬化、血管闭塞、心脏病、心肌病、心包肿瘤、心包积液以及附壁血栓、动脉夹层等诊断。

3. 胸部病变:可用于纵隔内的肿物、淋巴结以及胸膜病变等的诊断。

4. 腹部病变:可用于显示腹腔内脏器和腹膜后病变的诊断,如肝癌、肝血管瘤、肾癌、胰腺癌、肾上腺癌等。

5. 盆腔病变:可用于子宫肌瘤、子宫内膜癌、宫颈癌、卵巢肿瘤、盆腔内包块的定性、定位,以及直肠、前列腺和膀胱肿物等的诊断,

6. 骨与关节病变:骨感染性病变、骨肿瘤、外伤的诊断,对关节软骨、韧带、半月板、滑膜、滑液囊等异常及骨髓病变等有较高的诊断价值。

7. 全身软组织病变:无论来源于神经、血管、淋巴管、肌肉、结缔组织的肿瘤、感染、变性病变等,皆可做出准确的定位、定性诊断。

六、MRI检查的注意事项

MRI检查因其高磁场及成像方式的特殊性,检查时间长且存在禁忌症,需要受检者充分配合。

1. 确保体内没有安装心脏起搏器、助听器、铁磁性血管夹、义眼、义肢及其他体内金属植入物。

2. 确保没有金属物外伤史,如子弹、铁钉及金属碎片等。

3. 检查前必须出去身上携带的任何金属物品及电子产品,包括项链、耳环、戒指、发夹、文胸、拉链、眼镜、硬币、钥匙、手表、磁卡、手机、耳机等。

4. 妊娠期妇女请在检查前告知医生、技师。

5. 婴幼儿、幽闭恐惧症者,应提前进行评估能否顺利完成检查,必要时采取镇静措施。

6. 带节育环妇女进行盆腔检查时,建议取环后做本项检查。