核磁共振基于原子核自旋特性和磁共振现象成像,设备有提供静磁场的磁体、产生磁场梯度的梯度系统、含发射和接收线圈的射频系统,优势是软组织分辨率高、无电离辐射、多参数多方位成像,局限性为检查时间相对长、禁忌证相对多、价格相对高,不同人群检查有注意事项儿童需视情况用镇静剂等孕妇早期尽量避免必要时可进行有金属植入物者提前告知医生评估。
一、核磁共振的基本原理
核磁共振(NMR)是基于原子核的自旋特性和磁共振现象来成像的技术。原子核具有自旋属性,当处于外磁场中时,原子核会发生能级分裂。然后给予特定频率的射频脉冲,原子核吸收能量发生共振跃迁,在射频脉冲停止后,原子核会释放出吸收的能量并恢复到原来的状态,这个过程中产生的信号被接收并经过处理后形成图像。例如,氢原子核(质子)是人体中含量最多的原子核,是核磁共振成像中最常用的原子核。
二、核磁共振的设备组成
1.磁体:提供强大且均匀的静磁场,常见的有超导磁体、永磁体和常导磁体。超导磁体产生的磁场强度高且均匀性好,是现代核磁共振成像设备中常用的类型,其磁场强度可以达到1.5T-7T甚至更高;永磁体磁场强度相对较低,一般在0.2T-0.3T左右,常导磁体磁场强度更低且稳定性较差。
2.梯度系统:用于产生线性变化的磁场梯度,能够对空间位置进行编码,实现层面选择、频率编码和相位编码,从而确定不同位置的原子核信号,使得成像具有空间分辨率。
3.射频系统:包括射频发射线圈和射频接收线圈。射频发射线圈用于发射特定频率的射频脉冲激发原子核产生共振;射频接收线圈用于接收原子核释放能量时产生的磁共振信号。
三、核磁共振的优势
1.软组织分辨率高:能够清晰地分辨人体不同的软组织,如大脑中的灰质、白质等可以很好地区分开来,对于脑部肿瘤、脑部血管病变等的诊断具有重要价值。例如在脑部疾病诊断中,核磁共振可以比CT更清晰地显示脑组织的细微结构。
2.无电离辐射:与X线、CT等检查相比,核磁共振不使用电离辐射,对人体没有辐射危害,尤其适合孕妇、儿童等对辐射敏感的人群。对于儿童脑部、脊柱等部位的检查,核磁共振是较为安全的选择。
3.多参数、多方位成像:可以通过调节参数获取T1加权像、T2加权像、质子密度加权像等多种图像,还能够进行横断位、矢状位、冠状位等多方位成像,为医生提供更全面的诊断信息。例如在膝关节检查中,通过多方位成像可以清晰地观察膝关节的软骨、韧带、半月板等结构。
四、核磁共振的局限性
1.检查时间相对较长:由于成像过程较为复杂,特别是一些特殊序列的成像时间较长,对于躁动不安的患者或者儿童可能需要镇静才能完成检查。
2.禁忌证相对较多:体内有金属植入物的患者可能不能进行核磁共振检查,如心脏起搏器、金属关节、金属假体等,因为强磁场可能会使金属植入物移位或者发热,对患者造成伤害;另外,幽闭恐惧症患者可能不适合进行核磁共振检查,因为检查时患者需要进入相对封闭的磁体孔内。
3.价格相对较高:核磁共振检查的设备成本高,检查费用相对其他一些影像学检查如X线、B超等要高。
五、不同人群进行核磁共振检查的注意事项
1.儿童:儿童在检查前可能需要根据情况使用镇静剂,以保证检查顺利进行。要安抚儿童的情绪,减少其因不配合而导致的检查失败情况。同时,要确保儿童体内没有金属异物等禁忌情况。
2.孕妇:一般来说,怀孕早期(3个月内)应尽量避免核磁共振检查,但如果病情需要,在严格掌握适应证的情况下可以进行。检查时要注意磁场对胎儿的影响,不过目前大量研究表明,在符合安全规范的核磁共振检查中,对胎儿的影响较小。
3.有金属植入物的人群:如前文所述,体内有金属植入物的人群需要提前告知医生,由医生评估是否可以进行核磁共振检查以及选择合适的检查参数,以避免金属植入物在磁场中发生不良事件。