为什么核磁共振能诊断疾病？.doc

为什么核磁共振能诊断疾病？自从核磁共振这种物理现象被发现以来，它就在科学研究的各个领域大展身手，在疾病诊断及生命科学研究方面尤为突出。什么是核磁共振？核磁共振的基本原理！核磁共振是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振（NMR）是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。 核磁共振作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。磁共振成像(MRI)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。磁共振成像（MRI)的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。MRI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。MRI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。 MRI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MRI的检查，另外价格比较昂贵。核磁共振成像（MRI）用于无创伤性疾病诊断返回腾讯网首页磁共振成像器人体各种组织含有大量的水和碳氢化合物，所以氢核的核磁共振灵活度高、信号强，这是人们首选氢核作为人体成像元素的原因。MRI信号强度与样品中氢核密度有关，人体中各种组织间含水比例不同，即含氢核数的多少不同，则MRI信号强度有差异，利用这种差异作为特征量，把各种组织分开，这就是氢核密度的核磁共振图像。人体不同组织之间、正常组织与该组织中的病变组织之间氢核密度、弛豫时间T1、T2三个参数的差异，是MRI用于临床诊断最主要的物理基础。人体2/3的重量为水分，如此高的比例正是磁共振成像技术能被广泛应用于医学诊断的基础。人体内器官和组织中的水分并不相同，很多疾病的病理过程会导致水分形态的变化，即可由磁共振图像反应出来。MRI所获得的图像非常清晰精细，大大提高了医生的诊断效率，避免了剖胸或剖腹探查诊断的手术。由于MRI不使用对人体有害的X射线和易引起过敏反应的造影剂，因此对人体没有损害。MRI可对人体各部位多角度、多平面成像，其分辨力高，能更客观更具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系，对病灶能更好地进行定位定性。对全身各系统疾病的诊断，尤其是早期肿瘤的诊断有很大的价值。优点：与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像（computerized tomography, CT）相比，磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点：1.对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、阴道、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT； 2.各种参数都可以用来成像，多个成像参数能提供丰富的诊断信息，这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大，而肝癌的T1值更大，作T1加权图像，可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤； 3.通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓，可作矢状面、冠状面、横断面成像，可以看到神经根、脊髓和神经节等。不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面； 4.对人体没有电离辐射损伤；5.原则上所有自旋不为零的核元素都可以用以成像，例如氢（H）、碳（C）、氮（N和N）、磷（P）等。缺点：1.和CT一样，MRI也是解剖性影像诊断，很多病变单凭核磁共振检查仍难以确诊，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断； 2.对肺部的检查不优于X射线或CT检查，对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越，但费用要高昂得多； 3.对胃肠道的病变不如内窥镜检查； 4.扫描时间长，空间分辨力不够理想； 5.由于强磁场的原因，MRI对诸如体内有磁金属或起搏器的特殊病人却不能适用。返回腾讯网首页功能性核磁共振甚至可用于“读心术”的研究！读心术普遍存在于科幻小说作品中，它能够让我们观察到一个人心中的想法。现在荷兰研究人员已经进一步接近于那种未来技术，他们使用大脑扫描成功识别出一个人的认知，特别是他们看到的文字。荷兰奈梅亨大学的一个研究团队使用形状识别和算法训练相结合的方法，来理解观看字母导致的功能性核磁共振成像（FMRI）信号的变化。顶部是原始的视觉输入，下面是通过功能性磁共振成像数据重建的图案。这个团队能够解读研究参与者大脑内部的感觉信息。论文的合著者Marcel van Gerven说道：“从根本上说我们是在解读感知。”他们的技术依靠的是拦截枕叶的视觉刺激，枕叶是大脑后部的视觉处理中心，其中与视网膜的数据存在着一一对应的关系。研究的参与者在进行功能性核磁共振成像扫描时，观看屏幕上闪烁的一系列字母。屏幕上展示出字母B、R、A、I、N和S的不同手写版本，此时核磁共振成像扫描仪会监测枕叶中的反应。研究人员通过观察枕叶中的体素如何对视觉刺激做出反应，他们能够使他们的算法识别参与者已经观察到的形状。他们的研究是建立在之前研究的基础上，但是关键的是他们并非依靠对比一系列照片中的功能性核磁共振成像模式。研究团队表明，他们不需要专门训练的算法就能够通过核磁共振成像数据重建那些字母。van Gerven谨慎的指出，这与阅读一个人的想法是不相同的。虽然众所周知枕叶对外部刺激做出反应，因此能够解读感知，但不为人所知的是，想象相同的刺激也会对枕叶产生作用。van Gerven说道：“如果我们想象一张精神意象也会激活这些区域吗？如果会的话，那么就有可能对它们进行解读。”2006年的一项研究暗示这种情况或许存在，这就表明使用枕叶的数据也能够重建想象的模式。van Gerven声称，这仍然是一个有待解决的问题，这个问题有希望很快获得答案，因此我们能够创建一个心灵感应术的未来。结语核磁共振作为一种分析手