一、概述
磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是利用原子核在磁场内共振所产生的信号经重建成像的一种成像技术。从20世纪40年代起，原子核磁共振（nuclear magnetic resonance）作为一种物理现象就应用于物理、化学和医学领域。1973年，Lauterbur等首先报道利用磁共振原理成像的技术。近年来，磁共振成像作为医学影像学的一部分发展十分迅速，已在世界范围得到推广。MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的许多其他成像技术，其提供的信息也不同于已有的成像技术，所以用它诊断某些疾病具有很大的优越性。该项检查属于无创伤性检查，患者乐于接受，但价格相对较为昂贵。MRI检查广泛应用于临床，时间虽短，但已显示出它的优越性。
（一）基本原理
磁共振是一种核物理现象。含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，在均匀的磁场中，用特定频率的射频脉冲进行激发，能发生磁共振现象。停止发射射频脉冲，则被激发的氢原子核将所吸收的能量逐步释放出来，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。纵向磁化恢复到原来平衡状态63%所需的时间称之为T1弛豫时间；横向磁化向量衰减至原有值的37%所需时间，即为T2弛豫时间。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。这种组织间弛豫时间的差别，是MRI的成像基础。MRI的成像系统包括MR信号产生、数据采集处理、图像显示三部分。信号产生来自MR成像仪，数据处理及图像显示部分与CT装置相似。
图6-26 正常胸部冠状面MRI
（二）MRI图像特点
MRI成像的特点是无放射性损伤，软组织密度分辨率高，多方位多序列成像，在一定程度上反映了组织的病理及生化改变甚至功能的改变。MRI图像虽然也以不同的灰度显示，但反映的是组织驰豫时间上的差别，而不是不同密度组织透过X线的多少。MRI可获得人体横断面、冠状面、矢状面和任何方向断面的图像，有利于病变的三维定位（图6-26）。心血管内的血液由于流动迅速，接收信号时，被激励的血液氢原子核离开接收范围，所以测不到MR信号呈黑影，这就是流空效应。这一效应使心腔和血管显影。采用呼吸和心电图门控成像技术，不仅能改善心脏大血管的MRI成像，还可获得其动态图像。
二、MRI的临床应用
图6-27 左下肺中央型肺癌（冠状面MRI）
（1）MRI在神经系统的应用较为成熟。病变定位诊断更为准确，并可观察病变与血管的关系。对脑干、幕下区、枕骨大孔区、脊髓与椎间盘的显示明显优于CT。MRI对脑脱髓鞘疾病、多发性硬化、脑梗死、脑与脊髓肿瘤、血肿、脊髓先天性异常与脊髓空洞症的诊断有较高价值。
（2）在MRI上，纵隔脂肪与血管形成良好对比，易于观察纵隔肿瘤及其与血管间的解剖关系。MRI对肺门淋巴结与中央型肺癌的诊断帮助也较大（图6-27）。
（3）心脏、大血管在MRI上因可显示其内腔，用于心脏、大血管的型态学与动力学的研究可在无创伤的检查中完成。
（4）对腹部与盆部器官，如肝、肾、膀跳、前列腺和子宫，MRI检查也有相当大的价值。MRI在恶性肿瘤的早期显示、对血管的侵犯以及肿瘤的分期方面优于CT。
（5）骨髓在MRI上表现为高信号区，侵及骨髓的病变，如肿瘤、感染及代谢疾病，MRI上可清楚显示。MRI在显示关节内病变及软组织方面也有其优势。
（6）MRI在显示颈部、乳腺及四肢软组织病变方面也有很大优势，是检查软组织病变最佳的影像学检查方法，但在显示胃肠道方面受到一定的限制。
（7）MRI能用于对血流量、生物化学和代谢功能方面进行研究。
三、MRI检查前的准备
（1）向患者解释检查目的和意义，以及检查的过程和时间，以利患者进行配合。
（2）检查前询问病史，排除禁忌证。装有心脏起搏器者的情况为绝对禁忌证；铁磁性夹用于动脉瘤夹闭术后的患者、体内检查部位有铁磁性金属植入物者不能做此项检查；特别危重需要监护的患者不宜行MRI检查；早孕者也不宜作MRI检查。
（3）患者需带X片、CT或B超结果及相关病史资料，按预约时间赴检。
（4）小儿及不能合作者需镇静后方能检查，病情较重者需医务人员陪同。
（5）患者不可携带金属物品以及磁性物体（如手表、磁卡、皮带、硬币等）进入磁体扫描室，以防干扰检查结果和损坏物品。
（6）做眼部检查勿化妆；行盆腔检查的患者需保留尿液充盈膀胱。
（7）检查前告诉患者所取体位。为了定位准确，告诉患者全身放松，平静呼吸，不可随便改变体位，以免影响图像质量。胸腹部MR检查时，患者需配合做好屏气。
背景知识
在造影过程中，常使用的造影剂为碘制剂如泛影葡胺，个别病例可发生过敏现象。因此，造影前应首先了解患者有无过敏史，如哮喘、荨麻疹等；对于有过敏史者，应用时需特别注意，造影前均应做碘剂的过敏试验。碘剂过敏试验方法较多，大致有下列五种。
1.口服试验 检查前口服10%碘化钠（钾）液，每日3次，计2日。患者出现流涎、流涕、眼肿、头痛、皮疹、恶心、呕吐及呼吸困难等为阳性反应。
2.眼结合膜试验 试验前检查患者两眼是否充血。如无充血，即将碘造影制剂1～2滴，滴入一侧眼内，让患者闭眼，5～10min后，对照观察两眼，根据结膜及巩膜充血情况，判断其反应程度：轻度充血为Ⅰ度反应；中度充血同时有流泪现象为Ⅱ度反应；结膜及巩膜显著充血，血管扩大及曲张为Ⅲ度反应。结膜试验反应快，通常在造影注药前进行。
3.口含试验（舌下试验） 将2～3滴造影剂滴入舌下，5～10min后如无反应嘱患者咽下。出现嘴角麻木、感觉舌头肿胀变厚、舌下充血、心慌、眼肿、流涎、荨麻疹等为阳性反应。
4.皮内试验 应用药敏试验注射器将30%有机碘造影剂0.1m l注入患者前臂皮内，10～15min后观察皮肤反应，若形成直径1.5cm红斑及红斑周围有伪足者即为阳性，局部发生水泡、变黑及坏死者为强阳性。但据统计，即使是试验阴性，造影中注射造影剂时还是有可能出现过敏症状，皮内试验的错误率为20%～30%。
5.静脉注射试验 该方法比较可靠，方法有两种：①在造影前注射原装造影剂1m l，观察3～5m in，如无反应即将余者全部注入静脉进行造影检查；②在造影前一天进行，用30% 1m l过敏试验用的造影剂首先注入皮内0.1m l；10m in无反应再静脉注入剩余0.9m l；15m in后如出现恶心、呕吐、胸闷、咳嗽、气急、荨麻疹或休克等症状为阳性反应。
知识拓展
一、核医学检查
（一）核医学检查概述
核医学（nuclearmedicine）是利用放射性核素及其标志的化合物进行疾病诊断和治疗的一门学科。它能及时地反映体内生理、生化过程，提供动态资料，故有人把核医学称为“应用生物化学及应用生理学”。它不仅能够反映组织器官的整体或局部的功能，而且能提供定量的、准确的数据，能简便、安全、无损伤地诊断疾病，能有效地治疗某些疾病等。目前，核医学仪器已与超声断层仪、热像图仪、CT和磁共振扫描装置等共同组成医学图像成像技术，把现代医学的诊断技术提高到一个新的阶段。主要检查方法有体外检查法和体内检查法两大类。
（二）核医学检查的临床应用
（1）用单光子发射型电子计算机断层仪（emission computed tomography，ECT）进行检查，获得人体脏器的功能影像结果，作为诊断疾病的依据。由于疾病的发生和发展常常是功能异常在前，因此，ECT能更早地发现和诊断某些疾病。例如：早期诊断冠心病、评价心脏功能；早期诊断脑血管病、评价脑组织的活性和愈后；早期诊断恶性肿瘤骨转移；甲状腺功能测定和显像；肾脏功能测定和显像、肺灌注显像、肝胆显像、消化道出血灶定位，等。
（2）体外放射分析可以检测各种内分泌激素、抗体、病毒、细菌、递质、免疫因子等。它的特点是：只需要采集极少量的血液或者其他体液样本，即可获得高质量的检查结果，而患者本人却不需要接触射线，检查费用很低。
（3）核素治疗是利用放射性药品在人体内特征性分布时所发射出来的射线，选择性地杀死某些细胞来达到治疗疾病的目的。临床上用于甲状腺功能亢进症、晚期恶性肿瘤骨转移所造成的顽固性疼痛、甲状腺功能亢进、甲状腺高功能腺瘤、甲状腺癌转移灶、类风湿、毛细血管瘤、瘢痕、恶性肿瘤骨转移、恶性胸水腹水、顽固性关节滑膜积液。
（4）核医学也是科学研究不可缺少的工具，例如在DNA研究和基因治疗等方面。
（三）核医学检查前准备
（1）向患者解释检查的目的和意义，以消除其恐惧心理。
（2）在施以放射性药物前必须仔细核对患者的姓名、放射性药物名称、化学形式和活度等。
（3）根据不同的检查方法和内容，给予特殊的准备。
①肝血流血池显像注药前1h，常规口服高氯酸钾400mg。
②肝胆显像检查前，患者禁食至少2h以上，同时须自备煮鸡蛋或炸鸡蛋2个。
③甲状腺摄碘试验和甲状腺显像检查前，需禁食含碘食物如海带、紫菜、海鱼、海虾等2周；含碘药物如碘化物、复方碘溶液、碘酊、含碘片根据服用量需停用2～8周；甲状腺片及抗甲状腺药物停服4～6周；受检者早晨空腹。
④放射免疫分析血标本采集一般要求早晨空腹抽血，抽血前日晚应禁止饮酒和吃油腻食物。样品采集后应及时送检，以免生物活性物质发生酶解、降解和变质。
（4）儿童、孕妇在核医学检查或治疗时要取慎重态度。
（5）在核医学检查或治疗中，患者可能会发生病情变化，必须准备好抢救药物和物品。
附：正电子发射断层扫描技术
正电子发射型计算机断层显像（positron emission computed tomography，PET），是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。其大致方法是：将某种物质，一般是生物生命代谢中必需的物质（如葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸），标记上短寿命的放射性核素（如F18，碳11等），注入人体后，通过对于该物质在代谢中的聚集，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。PET是目前唯一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术。PET分子显像有三种方法：直接显像、间接显像和替代显像，现已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能研究和新药开发等方面。临床上，氟代脱氧葡萄糖（fluoro deoxidization glucose，FDG）较为常用，其原理是：人体不同组织的代谢状态不同，在高代谢的恶性肿瘤组织中，葡萄糖代谢旺盛，聚集较多，这些特点能通过图像反映出来，从而可对病变进行诊断和分析。PET具有灵敏度高、特异性高、全身显像、安全性好等优点，临床上主要适用于肿瘤患者、心血管疾病患者、神经系统疾病和精神病患者。
二、介入放射学
介入放射学（interventional radiology）一词由M argulis于1967年首次提出，是20世纪70年代后期迅速发展起来的一门边缘性学科。它是在医学影像设备的引导下，以影像诊断学和临床诊断学为基础，结合临床治疗学原理，利用导管、导丝等器材对各种疾病进行诊断及治疗的一系列技术，即在影像医学（X线、超声、CT、MRI）的引导下，通过经皮穿刺途径或通过人体原有孔道，将特制的导管或器械插至病变部位进行诊断性造影和治疗的技术。介入放射学在20世纪80年代初传入中国，并迅速发展起来，涉及人体消化、呼吸、骨骼、泌尿、神经、心血管等多个系统疾病的诊断和治疗。常用介入放射学的技术方法包括：血管性介入放射学：血管内灌注药物治疗，经导管血管栓塞法，经皮腔内血管成形术等；非血管性介入放射学：经皮穿刺活检，经皮穿刺引流等。
拓展训练
一、B超检查，胆囊内见强回声团，伴声影，改变体位迅速移动，如下图所示。
根据B超的图像，首先考虑：A．结石；B．胆泥；C．胆道蛔虫；D．息肉；E．胆囊癌
提示：A
二、男，26岁，突发腹痛半小时，急诊摄X线腹部平片，如下图所示。
根据X线腹部平片的图像，首先考虑：A．膈下游离气体；B．肾结石；C．小肠梗阻；D．大肠梗阻；E．正常
提示：A
小结
学习重点：各项影像学检查的常用方法及临床应用；各项影像学检查前对患者的准备工作；各系统X线检查的正常表现；X线检查常见异常表现及临床意义；超声检查前患者的准备；CT检查前患者的准备；MRI检查前患者的准备；核医学检查前准备。
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