血流量也可测

血流量也可测

1946年，美国斯坦福大学的布洛赫和哈佛大学的柏塞尔，发现在外加磁场作用下，正在旋转的某些原子核会发出一定频率的无线电波。同时，他们还证明适当的射频电波，从主磁场垂直的方向上对旋转的原子核进行激励，可使旋转角度增大；在激励电波被截断后，原子核又会逐渐恢复到原来的位置，并发射与激励波频率相同的射频信号，这一现象称为磁共振（NMR）现象。他们因此获得1952年诺贝尔物理学奖。

1953年第一台磁共振仪问世后，在物理学和化学领域得到迅速应用。在生物医学中，用磁共振技术测定多肽和蛋白质结构，研究细胞膜的结构和功能，测定细胞内pH值，很受人们重视，在药物的构效关系研究中更具有不可替代的作用。

1971年，美国纽约州立大学的达马迪安，根据应用磁共振波谱仪对正常组织和癌变组织的研究结果，在《科学》杂志上发表了《NMR信号可检测疾病》以及《癌组织氢的T1时间增长》论文。他指出“人体可以进行磁共振扫描”，得出“肿瘤组织T1和T2值，都较其相应正常组织为长”的结论。据此，他提出了利用磁共振成像诊断癌症的可能性。这些研究及论述，为磁共振成像技术在医学诊断上的应用奠定了初步理论基础。

1973年，纽约州立大学的劳特布尔，首先提出了利用磁场和射频相结合的方法，来获得磁共振图像，并成功地利用氢核的共振对盛满水的两根毛细管进行磁共振成像，获得一张二维的磁共振图像，他把这种成像方法称为“共轭成像法”。

他在《自然》杂志上发表的论文，揭开了磁共振成像技术的序幕。此后，劳特布尔又陆续提出一些新的成像方法。1974年，获得了第一幅磁共振动物肝脏图像。

1974年，曼斯菲尔德根据劳特布尔的实验成果，进一步验证和改进了这种方法，开拓磁场梯度的应用，并利用磁场中的梯度，更为准确地显示出共振中的差异。他还发现不均匀磁场的快速变化。他利用高速计算机，实现快速绘制图像。此后又研制出脉冲梯度选择成像法和选择激发序列成像法。曼斯菲尔德的研究，跨出了磁共振转化为应用成果的关键一步。这时敏感点成像技术也被提出。1975年，库马尔和厄恩斯特提出了快速傅立叶结合成像技术。1977年，博顿利等在敏感点成像技术的基础上提出了多敏感点成像技术。同年，达马迪安还提出并实现了磁共振聚焦法。

1978年，英国EMI公司制造出第一台NMR——CT样机，并获得第一张人体头部的NMR断层图像。

1980年，阿伯丁领导的小组研究出利用二维傅立叶变换的成像方法，由于这一方法优于其他算法，故现在的商用磁共振计算机断层摄影几乎都采用此法。

磁共振工作原理

1980年，达马迪安组建的FONAR公司推出第一代商品NMR——CT机。

磁共振断层摄影的优点：首先，它提供的图像信息丰富，既可显示脏器的解剖学信息，又能了解生理、生化功能的动态过程，可以早期发现病理变化（包括癌变等）。其次，它对软组织对比度好。在质子成像中，可明显区别脑灰质和白质。第三，它能广泛用于流体测定，临床上可用于测定血流量。第四，磁共振仪器无机械扫描装置，通过电子学方法调节梯度场的变化，进行扫描和选择断层面。第五，采用新型的造影剂，如利用顺磁离子分布形成的图像，可显示心脏周期各阶段的活动情况。第六，磁共振非电离辐射，对人体无害。

其缺点：成像时间较长，设备造价贵，运行维持费用高。尽管如此，磁共振成像技术在临床应用上已获得巨大成功，是医学成像研究领域最引人注目的新成就，被誉为自X——CT技术后的又一次重大技术突破。

2003年，74岁的美国科学家劳特布尔和70岁的英国科学家曼斯菲尔德因发明磁共振成像技术，获得诺贝尔生理学或医学奖。

劳特布尔1929年出生于美国俄亥俄州西德尼，1951年获克里夫兰凯斯理工学院化学学士学位，1962年获匹兹堡大学化学博士。后在纽约州立大学石溪分校任化学和放射学教授，致力于磁共振光谱学及其应用研究。

曼斯菲尔德1933年出生于英国伦敦，1959年获玛丽女王学院理学学士学位。1962年获伦敦大学物理学博士，后长期工作于诺丁汉大学物理学系，现任职于诺丁汉大学物理和天文学院磁共振中心。

20世纪80年代初，在劳特布尔与曼斯菲尔德的研究基础上，第一台医用磁共振成像仪问世。MRI一直优于其他成像技术，现已在全世界得到普及，每年有600多万例检查和研究采用该项技术。目前，MRI已广泛用于中枢神经系统、头颈部、肌肉关节系统和心脏大血管系统病变的检查，对脑和脊髓的检查尤显独到之处。