磁共振成像原理-简磁共振成像原理

            据国外媒体报道，英国科学家近日利用高科技扫描器―一种名叫“功能磁共振成像”的机器，可在人类的大脑在活动时进行扫描并拍摄相关图像。从扫描器中不仅能够看到大脑与皮、骨之间清晰图像，甚至能观察到了人类同情心等心理活动中大脑的运作过程。

英国科学家首先让实验者进入功能磁共振成像机器，随后为实验者播放一些折磨身体某部位的视频，在实验者观看一段时间后，科学家会拿着视频里出现的给人带来痛苦的工具在实验者身上轻轻拍打。科学家在这个实验中发现，多数实验者在观看视频时会激发起内心的同情，甚至自身也仿佛感觉到了视频中承受者的一些痛苦。

科学家随后在这些“感同身受”的实验者的大脑影像中发现，当他们被激起同情心时，大脑的某个区域会亮起来，而这个区域与视频中痛苦承受者在承受痛苦时的大脑反应区域相同，科学家将此效应称为“移情植入效应”，即这些被移情植入的人会与视频中的人有同样感受。相反，没有被激起同情心的即没有成功被移情植入的实验者，他们的这部分大脑区域就不会亮起，反而会亮起其它不同的大脑区域。

据科学家介绍，这个大脑功能磁共振成像机器还在完善中，他们将会努力研究人类在其它心理时大脑的活动过程。

原理很复杂，建议参考人民卫生出版社出版的医学影像学专业《影像设备学》的相关章节。

简单归纳为：

用特定频率的射频脉冲RF进行激发氢质子，吸收一定量的能而共振，即发生了磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过程称为弛豫过程，而恢复到原来平衡状态所需的时间则称之为弛豫时间。

有两种弛豫时间，一种是自旋晶格弛豫时间又称纵向弛豫时间反映自旋核把吸收的能传给周围晶格所需要的时间，也是90°射频脉冲质子由纵向磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化激发前状态所需时间，称t1。另一种是自旋自旋弛豫时间，又称横向弛豫时间反映横向磁化衰减、丧失的过程，也即是横向磁化所维持的时间，称t2。

人体不同器官的正常组织与病理组织的t1是相对固定的，而且它们之间有一定的差别，t2也是如此（表151a、b）。这种组织间弛豫时间上的差别，是MRI的成像基础

一般的MRI报告片有两种图像t1加权像（t1wI和t2加权像（t2wI前者一般反映器官的形态，后者反映病理组织（水肿）。

核磁共振MRI又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。

核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术MR。

MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。

MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。

MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。