核磁共振成像儀

核磁共振成像儀

核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技術。核磁共振成像儀就是因這項技術而產生的儀器。它是繼CT後醫學影像學的又一重大進步。自80年代套用以來，它以極快的速度得到發展。核磁共振是一種物理現象，作為一種分析手段廣泛套用於物理、化學、生物等領域，到1973年才將它用於醫學臨床檢測。為了避免與核醫學中放射成像混淆，把它稱為核磁共振成像術(MRI)。

簡介

核磁共振儀

MRI是一種生物磁自鏇成像技術，它是利用原子核自鏇運動的特點，在外加磁場內，經射頻脈衝激後產生信號，用探測器檢測並輸入計算機，經過處理轉換在螢幕上顯示圖像。

MRI提供的信息量不但大於醫學影像學中的其他許多成像術，而且不同於已有的成像術，因此，它對疾病的診斷具有很大的潛在優越性。它可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像，不會產生CT檢測中的偽影；不需注射造影劑；無電離輻射，對機體沒有不良影響。MRI對檢測腦內血腫、腦外血腫、腦腫瘤、顱內動脈瘤、動靜脈血管畸形、腦缺血、椎管內腫瘤、脊髓空洞症和脊髓積水等顱腦常見疾病非常有效，同時對腰椎椎間盤後突、原發性肝癌等疾病的診斷也很有效。

MRI也存在不足之處。它的空間解析度不及CT，帶有心臟起搏器的患者或有某些金屬異物的部位不能作MRI的檢查，另外價格比較昂貴。

基本原理

其基本原理：是將人體置於特殊的磁場中，用無線電射頻脈衝激發人體內氫原子核，引起氫原子核共振，並吸收能量。在停止射頻脈衝後，氫原子核按特定頻率發出射電信號，並將吸收的能量釋放出來，被體外的接受器收錄，經電子計算機處理獲得圖像，這就叫做核磁共振成像。

技術成就

保羅·勞特布爾

保羅·勞特布爾

保羅·勞特布爾（Paul Lauterbur），美國科學家。他致力於核磁共振光譜學及其套用的研究。勞特布爾還把核磁共振成像技術推廣套用到生物化學和生物物理學領域。1985年至今，他擔任美國伊利諾伊大學生物醫學核磁共振實驗室主任。因在核磁共振成像技術領域的突破性成就，而和英國科學家彼得·曼斯菲爾德（Peter Mansfield）共同獲得2003年度諾貝爾生理學或醫學獎。於2007年3月27日在美國伊利諾州烏爾班納市逝世，享年77歲。

勞特布爾1929年生於美國俄亥俄州小城悉尼，1951年獲凱斯理工學院理學士，1962年獲費城匹茲堡大學化學博士。1963年至1984年間，勞特布爾作為化學和放射學系教授執教於紐約州立大學石溪分校。在此期間，他致力於核磁共振光譜學及其套用的研究。勞特布爾還把核磁共振成像技術推廣套用到生物化學和生物物理學領域。

彼得·曼斯菲爾德

彼得·曼斯菲爾德

彼得· 曼斯菲爾德1933年出生於英國倫敦，1959年獲倫敦大學瑪麗女王學院理學士，1962年獲倫敦大學物理學博士學位。1962年到1964年擔任美國伊利諾伊大學物理系助理研究員，1964年到英國諾丁漢大學物理系擔任講師，現為該大學物理系教授。除物理學之外，曼斯菲爾德還對語言學、閱讀和飛行感興趣，並擁有飛機和直升機兩用的飛行員執照。他進一步發展了有關在穩定磁場中使用附加的梯度磁場的理論，為核磁共振成像技術從理論到套用奠定了基礎。

瑞典卡羅林斯卡醫學院6日宣布，2003年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國科學家保羅·勞特布爾和英國科學家彼得·曼斯菲爾德，以表彰他們在核磁共振成像技術領域的突破性成就。他們的成就是醫學診斷和研究領域的重大成果。

研究者成就

在這兩位科學家成果的基礎上，第一台醫用核磁共振成像儀於20世紀80年代初問世。後來，為了避免人們把這種技術誤解為核技術，一些科學家把核磁共振成像技術的“核”字去掉，稱為其為“磁共振成像技術”，英文縮寫即ＭＲＩ。

核磁共振成像技術的最大優點是能夠在對身體沒有損害的前提下，快速地獲得患者身體內部結構的高精確度立體圖像。利用這種技術，可以診斷以前無法診斷的疾病，特別是腦和脊髓部位的病變；可以為患者需要手術的部位準確定位，特別是腦手術更離不開這種定位手段；可以更準確地跟蹤患者體內的癌變情況，為更好地治療癌症奠定基礎。此外，由於使用這種技術時不直接接觸被診斷者的身體，因而還可以減輕患者的痛苦。

目前核磁共振成像儀在全世界得到初步普及，已成為最重要的診斷工具之一。2002年，全世界使用的核磁共振成像儀共有2.2萬台，利用它們共進行了約6000萬人次的檢查。

現代發展

核磁共振成像儀

開發出世界掃描能力最強醫用核磁共振成像儀

美國伊利諾伊大學芝加哥分校2007月12月4日宣布，該校研製的高強度的核磁共振成像儀已經完成了安全測試，即將投入臨床使用。這將是世界上掃描能力最強的醫用核磁共振成像設備。

根據美國食品和藥物管理局的規定，此類設備投入使用前必須進行嚴格的人體安全測試。

研究人員在《核磁共振雜誌》上報告說，測試證明，這種強度高達9．4特斯拉的掃瞄器對於人體是安全的。與目前核磁共振成像儀利用水分子追蹤掃描不同，這一高強度的儀器藉助的是鈉離子。

研究人員說，在兼顧安全性的前提下，這種高強度的核磁共振成像儀的掃描能力將大大提高，能幫助醫生更早地檢測疾病，更好地監測疾病進程。醫生將可以實時地觀測人腦內的新陳代謝等生物過程，有助於針對不同患者制定“個性化”治療方案。

例如，將來醫生可以利用高強度的掃瞄器，實時觀察患者大腦內腫瘤對治療方案的回響情況，隨時調整放療劑量等。而目前，醫生通常要等好幾個星期才能觀察到腫瘤在治療方案作用下是否開始縮減。醫生將來甚至可能觀測到，在整個腫瘤縮減之前內部的單個細胞是否已開始死亡。

華人科學家開發的氦氣彌散核磁共振成像技術

美國維吉尼亞大學華人科學家王成波領導的研究小組開發出一種新型氦氣彌散核磁共振成像技術，在2008年5月17日前於加拿大舉行的第１６屆國際核磁共振學會年會上獲得青年科學家臨床醫學獎。與會專家認為，這種新技術有望推進肺部疾病的研究和治療，具有套用前景。

核磁共振儀

長期以來，醫學研究人員推測哮喘病可能會引起肺部深層組織病變，但由於技術障礙，這個推測始終難以得到證實。 王成波１７日接受新華社記者採訪時說，與普通核磁共振成像不同，在氦氣核磁共振成像中，患者吸入一種特殊氦氣——氦的同位素氣體。通過測量這種氦氣分子的彌散距離，科學家們可以探測到包括肺部微小氣管在內的深層組織損害。

王成波的研究小組發現，氦氣核磁共振成像探測到的肺部深層組織損害與已知的哮喘病中普通的氣管緊縮完全不同。

此外，這種肺部深層組織病變對最強力的哮喘激素藥物沒有反應，他們懷疑這可能揭示了哮喘頻繁發作的深層原因。 王成波說，他們使用的特殊氦氣對人體安全，其獨特之處在於可以通過雷射激化的方法大大增強核磁共振信號。目前這種氦氣彌散核磁共振成像技術仍處於試驗研究階段，基本成像成本稍高於普通的核磁共振成像。

王成波等研究人員正計畫改進試驗設計，同時還將使用計算機Ｘ射線斷層攝影等其他成像技術進行類似的對比試驗。 近年來，哮喘病正逐漸成為一種公眾健康威脅。目前，這種病威脅著世界約１．５億人的健康，其中兒童患者達５０００萬。研究哮喘病的發病機理和病程進展正成為臨床醫學領域的重要課題。

韓國開發出高清晰磁共振成像技術

核磁共振儀

據韓國媒體2008年7月１0日報導韓國一科研小組成功開發出高清晰磁共振成像技術，可獲得腦細胞的清晰影像。

據韓國首爾大學教授玄澤煥和成均館大學教授李貞姬共同負責的科研小組介紹，他們利用納米單位的氧化錳粒子製成的造影劑，成功拍到一般磁共振成像技術無法確認的腦細胞清晰影像。

玄澤煥表示，這項技術可望用於發現早期腦癌細胞，以及確認被檢測者是否已患上老年痴呆症、帕金森氏症、癲癇症等疾病。

科研小組稱，他們目前已完成這項技術的動物實驗，並準備下一步進行人體臨床實驗。相關研究成果已刊登在德國 《套用化學》雜誌網路版上。