磁共振临床应用手册

磁共振成像技术（核磁共振，MRI）是与CT几乎同步发展起来的医学成像技术。MRI 作为最先进的影像检查技术之一，在许多方面有其独到的优势，尤其是近年来高场磁共振超快速成像与功能成像的出现，使得MRI的优势更为明显。但是，由于国情所限，MRI远没有CT普及，实际工作中，大量的病例本应首选MRI检查，却都进行了CT检查，因此造成的误诊及漏诊屡见不鲜。除病人经济情况的原因之外，临床医生对MRI的了解不足也是一个重要原因。

目前关于磁共振成像的书籍虽很多，专业性均很强，信息量也非常大，临床医生很难有时间仔细翻阅，但临床医生又急需了解磁共振的相关知识。鉴于此，我们编写了这本小册子，以期临床医生在阅读之后能够了解磁共振成像的临床应用价值、哪些情况下应当建议病人进行MRI检查、以及一些磁共振基本读片知识。

1 磁共振成像的特点

一、无损伤性检查。CT、X线、核医学等检查，病人都要受到电离辐射的危害，而MRI 投入临床20多年来，已证实对人体没有明确损害。孕妇可以进行MRI检查而不能进行CT 检查。

二、多种图像类型。CT、X线只有一种图像类型，即X线吸收率成像。而MRI常用的图像类型就有几十种，且新的技术和序列不断更新，理论上有无限多种图像类型。可根据组织特意性用不同的技术制造对比，制造影像，力求诊断疾病证据充分、客观、可靠。有更丰富的细节和依据方便医师作出明确的诊断，对疾病的治疗前及愈后作出更详细、系统的评估。

三、图像对比度高。磁共振图像的软组织对比度要明显高于CT。磁共振的信号来源于氢原子核，人体各处都主要由水、脂肪、蛋白质三种成分构成，它们均含有丰富的氢原子核作为信号源，且三种成分的MRI信号强度明显不同，使得MRI图像的对比度非常高，正常组织与异常组织之间对比更显而易见。CT的信号对比来源于X线吸收率，而软组织的X线吸收率都非常接近，所以MRI的软组织对比度要明显高于CT。

四、任意方位断层。由于我院MRI拥有1.5T高场强主磁体及先进的三维梯度系统逐点获得容积数据，所以可以在任意设定的成像断面上获得图像。

五、心血管成像无须造影剂增强。基于MRI特有的时间飞逝法（TOF）和相位对比法（PC）血流成像技术，磁共振血管成像（MRA）与传统的血管造影（DSA）相比，对人体无损伤性（不需要注射造影剂）、费用低、检查方便等优点。且随着MRI技术的不断进步，我院磁共振MRA的图像质量与诊断能力已与DSA非常接近，基于以上MR血管成像特性，MRA完全可作DSA术前筛查以及血管手术后复查。

六、代谢、功能成像。MRI的成像原理决定了MRI信号对于组织的化学成分变化极为敏感。我院在高场MRI系统上拥有丰富磁共振功能成像技术，划时代地实现了对于功能性疾病、代谢性疾病的影像诊断，同时也大大提高了对一些疾病的早期诊断能力，甚至可达到分子水平。

2 磁共振成像的原理

想获得人体的体层图像，任何成像系统都需要解决三方面问题：图像信号的来源、图像组织对比度的来源、图像空间信息的来源。磁共振成像也同样要解决这些问题。现对磁共振成像的原理作一简单介绍。

2.1 核磁共振信号的来源

磁共振成像，是依靠核磁共振现象来成像的。核磁共振现象，是指处于静磁场中的原子核系统受到一定频率的电磁波作用时，将在他们的磁能级间产生共振跃迁。

上述过程，是原子核与磁场发生的共振，所以称为核磁共振，因为“核”字涉嫌核辐射，

所以业内将其改称为磁共振。

氢原子是人体中含量最多的元素，它的核只有一个质子，是最活跃、最易受磁场影响的原子核。所以磁共振成像采集的是氢原子核的信号。业内常把氢原子核简称为质子。

核磁共振现象是一个无法直观观察的现象，理解起来较为抽象，在此只作简要解释。

所有的原子核都在不停地自旋。含有单数质子的原子核，自旋时产生磁场，也就是核磁，因它有大小有方向，我们称它具有自旋磁。

加入外来磁场后，原子核的磁距将围绕外来磁场旋转，称为进动。进动的频率与外来磁场的强度成正比。宏观上看，进动的原子核的磁场与外磁场是平行的，与外来磁场同向的原子核（低能级）要多于反向的（高能级），整体上看人体将具有磁场，称为磁化。

当再加一个频率与原子核进动频率相同的旋转磁场时，原子核的磁场方向将发生旋转，使得低能级的原子核减少、高能级的原子核增多，即跃迁。这个过程是一个吸收能量的过程，称为激发。

当旋转磁场被撤消后，原子核将逐渐恢复到原始状态，并以电磁波的形式释放出当初吸收的能量，这个过程称为驰豫。

综上所述，如果给人体施加一个外来的静磁场，再给予一个短暂的、与质子共振相同频率的旋转磁场（即射频脉冲），之后采集电磁波信号，就可以获得人体的磁共振信号了。

对磁共振信号的采集过程给予一个形象的比喻，可以把质子比喻成卫星，我们从发射电台发送信号，卫星获得信号，再重新发射出来，地面的收音机就可以收听到节目了。

2.2 磁共振成像组织对比度的来源

质子的弛豫，是因为与周围磁场共振而发生的。质子受周围分子磁场的影响而发生的弛豫，称为自旋-晶格弛豫（纵向弛豫、T1弛豫）:质子受其它质磁场影响而发生的弛豫，称为自旋-自旋弛豫（横向弛豫、T2弛豫）。

以T1弛豫为例，质子周围的分子是在不断震动的，震动频率与分子大小成反比。水分子非常小，震动频率过高，无法与质子交换能量，弛豫速度就慢；蛋白质分子非常大，震动频率过低，也无法与质子交换能量，弛豫速度也慢，但快于水；脂肪的震动频率与质子的共振频率接近，所以脂肪的弛豫速度最快。弛豫速度越快，采集到的信号就越强。由于不同组织含有上述三种成分的比重不同，它们之间就会出现信号对比。

实际扫描过程中，获得的信号既包含T1信号，也包含T2信号。通过调节扫描参数，可以使所得信号中某种信号所占的比例大些，称为加权成像（英文缩写为WI）。除T1加权（T1WI）、T2加权（T2WI）外，还可以有质子密度加权（PdWI）和混合加权。

3 磁共振读片知识

3.1 MRI扫描常用序列

所谓序列，是具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲的有机组合。不同的组合方式构成不同的序列，不同的序列，获得的图像有各自的特点，也有其对应的应用范围。

本节简要介绍常见的序列：

自旋回波序列（SE）是最为传统、最为稳定的序列。它对磁场均匀性的要求很低，提供可靠的高对比图像，但是扫描速度慢，实际工作中多只用于T1加权成像。

快速自旋回波序列（TSE），是在自旋回波序列基础上发展起来的快速成像序列，其速度是SE序列的数倍到数十倍。TSE的图像质量略差于SE，多用于T2加权成像。

梯度回波序列（场回波，FE），梯度回波的扫描速度明显快于SE，对出血非常敏感，但对磁场均匀性要求较高。