爱华网一、磁共振成像的特点
(1)多参数成像，可提供丰富的诊断信息
一般的医学成像技术都使用单一的成像参数。例如，CT的成像参数仅为X线吸收系数、超声成像只依据组织界面所反射的回波信号等。MRI是一种多参数的成像方法。从理论上讲，它可以是多核种的成像，而每种核都有各自的成像参数。目前使用的MRI系统主要是用来观测活体组织中氢质子密度的空间分布及其弛豫时间的新型成像工具，用以成像的组织参数至少有氢核(质子)密度N(H)、纵向弛豫时间T1、横向弛豫时间T2以及体内液体的流速vl等4个。上述参数既可分别成像，亦可相互结合获取对比图像。质子密度N(H)与磁共振信号的强度成正比，所以N(H)成像主要反映欲观察平面内组织脏器的大小、范围和位置。T1、T2参数则含有丰富和敏感的生理、生化信息。选取一定的成像参数，并选用适当射频脉冲序列进行MRI扫描，是临床上MRI诊断医师获得诊断信息应具备的基本技能。
(2)高对比度成像，可得出详尽的解剖学图谱
人体含有占体重70%以上的水。这些水中的氢核是磁共振信号的主要来源，其余信号来自脂肪、蛋白质和其它化合物中的氢质子。由于氢质子在体内的分布极为广泛，故可在人体的任意部位成像。另一方面，由于水中的氢质子与脂肪、蛋白质等组织中氢质子的磁共振信号强度不同，使得磁共振图像必然是高对比度的。
磁共振图像的软组织对比度明显高于CT。这是MRI首先应用于人类神经系统疾病诊断并取得成功，使医学影像进入磁共振时代的重要原因。现在，MRI不仅能很好地区分脑的灰质、白质、脑神经核团、颅椎结合部、椎管及脊髓，而且毋需造影剂便可显示心脏各房室和大血管腔。选用适当的扫描脉冲序列，还可使肌肉、肌腱、韧带、筋膜平面、骨髓、关节软骨、半月板、椎间盘和皮下脂肪等组织清晰地显像。此外，MRI对纵隔、肝脏、前列腺、子宫等的诊断效果也较满意。
(3)任意方位断层，使医学界从三维空间上观察人体成为现实
自线性梯度磁场应用于MRI系统后，人们不再用旋转样品或移动病人的方法来获得扫描层面，而是用Gx、Gy和Gz三个梯度或者三者的任意组合来确定层面，即实现了所谓的选择性激励。在进行标准横轴位、矢状位或冠状位成像时，上述梯度场之一将被确定为选层梯度，其余两者在分别进行相位编码和频率编码后提供信号的位置信息。在行任意层面检查时，选层信息由两个以上的梯度共同决定。整个MRI检查中没有任何形式的机械运动。
MRI系统可任意方位断层的特点，使医生立体观察病变的愿望得以实现，而X线CT要做到这一点则非常困难，有些部位甚至是不可能的。
(4)人体能量代谢研究，有可能直接观察细胞活动的生化蓝图
任何生物组织在发生结构变化之前，首先要经过复杂的化学变化，然后才发生功能的改变和组织学异常。但是，以往的影像诊断方法一般只提供单一的解剖学资料，没有组织特征和功能信息可利用。MRI的出现填补了上述两项空白，使疾病的诊断深入到分子生物学和组织学的水平。首先，T1和T2弛豫时间及其加权像本身反映质子群周围的化学环境，即生理和生化信息的空间分布。例如，大脑的灰质和白质之所以在磁共振图像上出现明显的对比，就是因为灰质中的氢几乎都存在于水中，而白质中的氢大量存在于脂肪中。从理论上讲，任何组织中水含量的改变将引起磁共振图像的改变，因为水中含有大量的氢。再如，根据达马迪安的发现，恶性肿瘤与正常组织的T1和T2值均有所不同。一般而言，肿瘤的T1延长，且在其组织学异常出现之前(即生化变化阶段)即可检出，这对癌肿的早期检出及分期必然有深远意义。实际上，T1、T2的延长和缩短，在病变的发现以至定性诊断上都有一定意义。MRI造影剂可使病变部位的T1缩短(出现明显的高信号区)，从而在肿瘤与周围水肿区之间出现明确的分界。上述例证无不说明MRI的生化特性及其分子学敏感性。
另一方面，通过磁共振波谱(MRS, magnetic resonancespectroscopy)的研究可以洞察组织器官的能量代谢情况。MRS是目前唯一能对人体的组织代谢、生化环境及化合物进行定量分析的无创伤性方法。由于它对磁场的均匀性要求极高，过去主要通过提高磁场强度的办法来改善信噪比，即采用高场强(1.5T～8.5T)的波谱仪。随着超导MRI系统的问世，出现了1.5T～2.35T的MRI/MRS一体化装置，使得MRS技术迅速进入临床。对于带谱仪的MRI系统来说，一般是先行MRI检查，再根据图像所提供的病变部位测定MRS。目前临床上进行MRS分析所利用的核种主要是和 。由于磷化合物的浓度与能量代谢密切相关，故通过之MRS可间接测定磷代谢物相对浓度，从而确定细胞的能量代谢状态。MRS是一种非常有潜力的活体生化分析方法，它的应用有可能使影像学医生对组织结构改变的观察与代谢功能的研究结合起来。
(5)不使用造影剂，可观察心脏和血管结构
采用磁共振技术可以测定血流，其原理为流体的时飞(TOF, time of flight)效应和相位对比(PC, phasecontrast)敏感性。人们早已利用磁共振技术来精确测定血液的流速、分布等特征，并制成了核磁共振血流计。在MRI系统基础上开发出的磁共振血管造影(MRA,magnetic resonanceangiography)软件已在几年前成功地应用于临床。同传统的血管造影法相比，它的最大优点就是无创伤性。不需要注射造影剂也是其特色之一。因此，MRA是一种全新的血管造影术。从MRA的图像质量来看，目前它至少可以显示大血管以及各主要脏器的一、二级分支血管。随着机器性能的改善及计算机软件的不断更新，通过MRA获得的血管像会越来越清晰，因而它大有取代常规的X线血管造影及数字减影成像术之势。
MRA最先应用于血管性病变的诊断，如梗塞、血栓形成及血管硬化的分期等。如果配之以MRI专用造影剂，MRA还可显示一些与肿瘤相关的血管，从而了解肿瘤对血管结构的侵犯情况。MRA在脑血管病的诊断上应用尤其广泛，头颈部、胸腹腔及四肢血管的检查也相当普遍。现已开发出多种MRA成像方法，如三维显示技术和MRA电影等。新的MRA序列还在不断推出。
MRA利用了将流体与静止组织相分离的显示技术。利用类似的技术，可以造成血液与共振心肌之间磁共振信号的强烈对比，从而勾绘出轮廓清晰的心腔。采用心电门控触发的方法，还能获得不同心动周期的图像，甚至可以进行一系列无创伤的心脏动力学研究，如测定射血分数和心脏容积等。现代MRI系统还配备对心脏和大血管解剖结构进行三维显示的软件以及对整个心动周期的图像进行电影展示的软件。
用MRI心脏成像技术还可观察主动脉瘤、夹层动脉瘤、主动脉狭窄和一些先天性心脏病。MRI在冠心病诊断上的应用主要表现在急性心梗的诊断、心肌梗塞后遗症的评价和冠状动脉搭桥术后心肌灌注状态的观察等方面，但冠状动脉狭窄程度的估计比较困难。用心脏的MRS可分析心肌高能磷酸盐代谢及判定细胞内的PH值。分析心脏波谱，有助于对正常心脏、缺血心脏和梗塞心脏的认识。MRI与MRS的组合将进一步显示出“生化显微镜”的功能。
(6)无电离辐射，一定条件下可进行介入MRI治疗
利用不同类型的电磁辐射同生物组织的相互作用可产生医学上所需的图像。一般来说，紫外线、红外线等中等波长的电磁波及微波段的电磁波是不能穿透人体的。但是，波长极短的X射线和一些波长较长的低频射频波却能穿入或穿透人体，其中前者主要作用于核外电子而引起生物体的电离效应，后者主要同原子核发生作用。X线的电离效应是各种X线检查装置(X线机、CT扫描机、数字减影机等)生物效应的物理基础。过量接受X线照射就会引起损伤。因此，X线又叫电离辐射。
MRI系统的激励源为短波或超短波段的电磁波，波长在1米以上(小于300MHz)，因而无电离辐射损伤。这是MRI能够迅速发展和被人们广为接受的主要原因之一。CT成像所用的X线为波长1(1=10－10m)左右的高能量电磁波，而MRI中作为质子激励源的射频波波长长达数米到数十米(甚至上百米)，所含能量仅为10－7eV，约为X线CT辐射量的，远远小于体内C-H键的结合能(1ev)，因而它不会对人体造成任何损害。从成像的射频功率看，尽管MRI系统的峰值功率可达千瓦数量级，但平均功率却只有几瓦。经计算，射频的容积功耗在1mW/cm3以下，完全低于推荐的非电离辐射的安全标准。另一方面，即使是超过了一定的安全标准，这种波长范围的射频波对人体的生物效应主要是发热，且它可引起的温升非常小。在一定的场强及场强变化率范围之内，静磁场和线性梯度场不会引起机体的异常反应。可见MRI是一种安全的检查方法。
正因为如此，一个新的疾病治疗领域──介入磁共振(interventionalMRI)正在兴起。所谓介入MRI是指以MRI实现精确定位及图像引导，以达到某种治疗目的的新技术。它的应用包括脑外科、骨科、普通外科及肿瘤科等。目前已开展的技术主要是抽吸术和各种类型的肿瘤摘除术，包括细胞抽吸、立体定向下的颅内摘除、化学摘除(如酒精喷射)、冷冻摘除、激光切除、集束超声切除及射频切除等。人们曾抱怨MRI系统的昂贵。但是，介入MRI技术的开展，将不仅使病人免受传统手术之苦，而且将为他们提供一种廉价的治疗方案。
(7)无骨伪影干扰，后颅凹病变清晰可辨
各种投射性成像技术往往因气体和骨骼的重叠而形成相关的伪影，给某些部位病变的诊断带来困难。例如，行头颅X线CT扫描时，经常在岩骨、枕骨粗隆等处出现条状伪影，影响后颅凹的观察。MRI无此类骨伪影。穹窿和颅底的骨结构也不影响磁共振对颅脑的成像，从而使后颅凹的肿瘤得以显示。此外，MRI还是枕骨大孔部位病变的首选诊断方法。在这一点上，MRI又一次地表现出优于X线CT的应用价值。
二、磁共振成像的局限性
(1)成像速度慢
这是MRI系统的主要缺点。由于成像速度慢，使得MRI检查的适应症大为减少，例如它不适合于运动性器官的检查和危重病人的检查等。对于噪动或丧失自制能力的患者，如不使用镇静剂，也是难以成像的。儿科的某些应用同样受到限制。因此，自MRI出现以来，人们一直致力于成像速度的提高。
MRI系统成像速度的快慢一般是相对于同时期X线CT的成像速度而言的。第三代CT(当代CT的主流机)每幅图像的平均成像时间为几秒钟，螺旋CT仅1s左右。MRI的扫描速度除与机器的硬件系统有关外，还取决于所用的扫描序列。常规的自旋回波序列一幅T1加权像和T2加权像的平均成像时间分别在15～30s和25～35s之间。梯度回波序列的成像时间则要短得多，因而产生了许多以它为基础的快速成像序列。回波平面成像是目前最快的成像序列，在20×20cm2扫描野的情况下，它可在2.5s内完成20个层面的快速成像。在这种机器条件下，心脏以及其它运动器官的成像将不再受到限制。如果将高速MRI系统的成像速度与螺旋CT作一比较，就会发现前者已经超过了后者。
MRI的成像时间可分为扫描时间和图像重建时间两部分。随着计算机运行速度的加快，每幅图像的重建时间已缩短至毫秒数量级，因而成像速度主要受扫描时间的限制。缩短扫描时间的途径主要有高速扫描序列的设计和机器关键硬件(如梯度子系统)的革新两个方面。
(2)对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感
钙化灶在发现病变和定性诊断方面均有一定作用，但磁共振图像上钙化通常却表现为低信号。另外，由于骨质中氢质子(或水)的含量较低，骨的磁共振信号就比较弱，使得骨皮质病变不能充分显影，对骨细节的观察也比较困难。例如，岩骨是以皮质骨为主的结构，加上其中气化的乳突蜂窝，它将在磁共振图像上呈现出典型的低信号区。
值得一提的是，MRI的早期临床应用偏重于神经系统而忽略了肌肉骨骼系统。这与MRI不易显示钙质大有关系。近年来，人们在使用MRI对骨病的诊断方面已经取得了成功经验。事实表明，MRI在早期发现病变、判断病变范围、确定病变与周围组织的关系及其侵犯情况等方面仍具有很大优势。例如，用MRI可以早期发现骨质疏松、骨髓炎等病症。
(3)图像易受多种伪影影响
无骨伪影是MRI的优点之一。但是，其它伪影也可能严重干扰图像质量，甚至影响其应用范围。MRI的伪影主要来自设备、运动和金属异物三方面，常见的有化学位移伪影、卷褶(包绕)伪影、截断伪影、非自主性(生理性)运动伪影、自主性运动伪影、流动伪影、静电伪影、非铁磁性金属伪影和铁磁性金属伪影等。上述大多数伪影虽然能够被克服，但MRI的质量控制仍然很复杂。
(4)禁忌症多
MRI系统的强磁场和射频场有可能使心脏起搏器失灵，也容易使各种体内金属性植入物移位。在激励电磁波作用下，体内的金属还会因为发热而造成伤害。因此，植有心脏起搏器的病人、安装假肢或人工髋关节的病人、疑有眼球异物的病人以及动脉瘤银夹结扎术后的病人等都是严禁行MRI检查的。装有假牙的病人不能进行颌面水平的MRI检查。放置宫内节育环的患者如在检查中发现不适感应立刻停止检查。如受检部位在盆部，金属节育环造成的伪影也可能使检查失败。
(5)定量诊断困难
对通常采用的质子密度、T1和T2加权像，其权重值尚难精确测定。因此，MRI还不能象X线CT那样在图像上进行定量诊断。
