醫用磁共振成像設備

醫用磁共振成像設備是一種利用核磁共振原理為人體內部組織器官成像從而幫助醫生進行醫學診斷的醫療器械。

基本介紹

• 中文名：醫用磁共振成像設備
• 外文名：Magnetic Resonance Imaging (MRI) Equipment
• 醫療器械分類：醫用成像器械
• 管理類別：Ⅲ類醫療器械
• 原理：核磁共振

發展歷史

早在1946年，美國哈佛大學的Edward Purcell和史丹福大學的Felix Block領導的兩個研究小組發現了物質的核磁共振現象。核磁共振現象發現以後，很快就形成一門新的邊緣學科，核磁共振波譜學。它可以使人們在不破壞樣品的情況下，通過核磁共振譜線的區別來確定各種分子結構。

1967年，Jasper Jackson第一次從活的動物身上測得信號，使NMR方法有可能用於人體測量。1971年，美國紐約州立大學的R.Damadian教授利用核磁共振譜儀對鼠的正常組織與癌變組織樣品的核磁共振特性進行的研究發現，正常組織與癌變組織中水質子的T1值有明顯的不同。1972年，美國紐約州立大學石溪分校的Paul C. Lauterbur第一個作了以水為樣本的二維圖像，顯示了核磁共振CT的可能性 。

1978年，核磁共振的圖像質量已達到X線CT的初期水平，並在醫院中進行人體試驗。並最後定名為磁共振成像(MRI)。

成像原理

磁共振成像是一種利用核磁共振原理的影像檢測技術，利用原子核自旋運動的特點，在外加磁場內，經過射頻脈衝後產生信號，用探測器檢測然後輸入計算機，經過數據處理轉換在可視化設備上顯示圖像。

人體組織細胞內含有非常豐富的水，不同的組織，水的含量也各不相同，如果能夠探測到其分布信息，就能夠繪製出一幅比較完整的人體內部結構圖像，核磁共振成像技術就是通過識別水分子中氫原子信號的分布，推測水分子在人體內的分布，進而探測人體內部結構的技術。

磁共振成像技術在現代醫學中的套用，具體是將患者至於特殊的磁場中，利用無線電脈衝的方式激發患者體內的氫原子核產生共振，並且吸收能量。停止射頻脈衝後，患者體內的氫原子核會按照某種特定頻率發射出電信號，將其吸收的能量釋放出來，電子接收器會捕捉到這些能量信號，然後通過計算機處理獲得影像資料。

磁共振成像系統構成

核磁共振成像系統主要是由三大部分構成，他們分別是磁鐵系統、射頻系統、計算機成像系統。

磁鐵的作用是提供一個類似於地球磁場的恆定的磁場。

射頻系統主要由射頻發生器和射頻接收器這兩大部分構成。射頻發生器將產生的短小而又強勁的射頻場通過脈衝的方式作用於人體，人體中的氫核就會產生磁共振現象；而射頻接收器可接收磁共振信號，將其進行收集並傳輸至轉換器，轉換成數位訊號。

計算機圖像重建系統可將數位訊號放大、處理、成像並呈現於顯示器上。

主磁體的結構與特點

MRI成像磁體可分為4種類型：永磁型、常導型、超導型、混合型。

1. 永磁型磁體

材料主要有鋁鎳鈷、鐵氧體和稀土鈷三種類型，由多塊材料拼接成。磁鐵塊的排布既要滿足構成一定成像空間的要求，又要使其磁場均勻性儘可能高。

優點：造價低，場強可以達到0.3T，功耗小，維護費用低，可裝在相對較小的房間裡，開放適用於介入。

缺點：磁場強度低、均勻性差，易受外界因素影響（尤其是溫度）。

2. 常導型磁體

常導型磁體是根據電流產生磁場的原理設計的，其線圈通常用銅線繞成。由於銅有一定的電阻率，故由這種線圈繞製成的磁體叫做阻抗型磁體。

優點：結構簡單造價低，製造安裝容易，可減小半徑或加大線圈電流的方法提高磁體的場強。

缺點：功耗大，穩定性差，需有完善的循環水冷裝置，均勻性差，受環境影響大。

3. 超導型磁體

超導磁體是利用超導體在絕對零度下零電阻的特性，在很小的導線上通過強大的電流產生強磁場。

優點：場強高，穩定性和均勻度良好，磁場強度可以調節，必要時可以關閉磁場。

缺點：超導線圈必須浸泡在密封的液氮杜瓦中方能工作，技術複雜，成本高。

4. 混合型磁體

利用兩種或兩種以上的磁體技術構造而成的磁體。常見的有永磁型和常導型磁體的組合。

優點：可以產生較高的場強，克服了永磁體不穩定、笨重和常導磁體功耗大的缺點。

缺點：構造複雜，需要安裝低溫容器，造價也較高。

磁共振的適應症

1. 顱腦MRI檢查

1) 先天性顱腦發育異常

2) 腦積水

3) 腦萎縮

4) 腦血管疾病：腦梗塞和腦出血等

5) 顱內腫瘤和囊腫

6) 顱腦外傷

7) 顱內感染和其他炎性病變

8) 腦白質病

2. 眼及眶區MRI檢查

1) 眼眶前病變

2) 肌圓錐外病變

3) 肌圓錐內病變

4) 眼外肌病變

5) 視神經及其鞘病變

6) 眼球病變

3. 鼻咽部MRI檢查

1) 鼻咽部惡性病變

2) 鼻咽部良性病變

3) 喉部良、惡性腫瘤

4. 垂體薄層MRI檢查

1) 內分泌失調，激素水平明顯增加

2) 垂體腺瘤

5. 肝臟、膽系、胰腺、脾臟MRI檢查

1) 肝臟、膽系、胰腺、脾臟的原發性或轉移性腫瘤，以及肝海綿狀血管瘤

2) 肝寄生蟲病：如肝包蟲病

3) 瀰漫性肝病：如肝硬變、脂肪肝、色素沉著症

4) 肝、膽、胰、脾先天性發育異常

5) 膽道梗阻：明確梗阻的部位與性質

6) 肝膿腫

7) 肝局限性結節增生和肝炎性假瘤

8) 手術、放療、化療及其它治療效果的隨訪和觀察

9) 胰腺炎及其併發症

6. 胃腸道MRI檢查

1) 食管病變

2) 胃病變

3) 小腸病變

4) 結腸病變

7. 盆腔MRI檢查

1) 膀胱、輸尿管、前列腺、精囊腺、子宮、卵巢及其附屬檔案的病變

2) 骨盆及盆腔臟器損傷

8. 腎臟MRI檢查

1) 腎區腫塊

2) 腎臟感染性病變：腎結核、腎周膿腫

3) 腎臟外傷

4) 腎臟瀰漫性實質性病變

5) 腎移植術前供體腎血管評估

6) 植腎和腎手術後檢查

7) 腎臟先天性畸形

8) 對碘劑過敏，禁忌造影者

9. 腎上腺MRI檢查

1) 功能性腎上腺病變：原發性醛固酮增多症，嗜鉻細胞瘤，皮質醇增多症：腎上腺皮質增生；腎上腺皮質腺瘤。

2) 無功能性腎上腺病變：無功能性腺瘤，轉移瘤，囊腫，骨髓脂肪瘤，神經母細胞瘤，腎上腺結核，腎上腺出血。

10. 腹膜腔及腹膜後間隙MRI檢查

1) 腹膜腔和腹膜後間隙內原發腫瘤

2) 淋巴結病變

3) 腹膜腔和腹膜後間隙內出血、膿腫、炎性病變

4) 腹膜後纖維化

5) 鑑別游離性或局限性腹水

6) 鑑別腹主動脈和下腔靜脈病變，如動脈瘤、靜脈栓塞、血管發育異常

11. 脊柱MRI檢查

1) 椎管內腫瘤：包括髓內、外腫瘤、硬膜下腫瘤、硬膜外腫瘤

2) 脊膜膨出和脊髓脊膜膨出

3) 脊髓刨傷

4) 硬膜外膿腫和硬膜下膿腫

5) 椎管內血管畸形

6) 脊髓空洞症

7) 脊髓萎縮

8) 椎間盤突出

9) 椎管狹窄。

12. 骨關節和肌肉MRI檢查

1) 骨關節創傷

2) 骨關節腫瘤與腫瘤樣病變

3) 骨髓病變

4) 類風濕關節炎

5) 強直性脊柱炎

6) 股骨頭缺血壞死

7) 全身肌肉軟組織損傷或病變

8) 肌肉軟組織腫瘤

13. MR的特殊檢查：

磁共振血管成像（MRA、MRV），磁共振水成像：胰膽管成像(MRCP)、尿路成像(MRU)、內耳水成像，磁共振功能成像：彌散成像(DWI)、磁敏感成像（SWI）、灌注成像(PWI)等。

磁共振檢查禁忌證

1. 絕對禁忌證

1) 帶有心臟起搏器、神經刺激器者、人工金屬心臟瓣膜等的患者；

2) 帶有動脈瘤夾者（非順磁性如鈦合金除外）；

3) 有眼內金屬異物、內耳植入、金屬假體者、金屬假肢、金屬關節、體內鐵磁性異物者；

4) 妊娠三個月內的早期妊娠者；

5) 重度高熱患者。

2. 相對禁忌證

1) 體內有金屬異物（金屬植入物、假牙、避孕環）、胰島素泵等患者如必須進行MR檢查，應慎重或取出後行檢查；

2) 危重病人需要使用生命支持系統者；

3) 癲癇患者（應在充分控制症狀的前提下進行磁共振檢查）；

4) 幽閉恐怖症患者，如必須進行MR檢查，應在給於適量鎮靜劑後進行；

5) 不合作患者，如：小兒，應在給於適量鎮靜劑後進行；

6) 孕婦和嬰兒應徵得醫生、患者及家屬同意後再行檢查。