核磁共振成像(MRI)具有無電離輻射性(放射線)損害,無骨性偽影,能多方向(橫斷、冠狀、矢狀切面等)和多參數成像,高度的軟組織分辨能力,無需使用對比劑即可顯示血管結構等獨特的優點。
T1和T2是組織在一定時間間隔內接受一系列脈沖后的物理變化特性,不同組織有不同的T1和T2,它取決于組織內氫質子對磁場施加的射頻脈沖的反應。通過設定MRI的成像參數(TR和TE),TR是重復時間即射頻脈沖的間隔時間,TE是回波時間即從施加射頻脈沖到接受到信號問的時間,TR和TE的單位均為毫秒(ms),可以做出分別代表組織Tl或T2特性的圖像(T1加權像或T2加權像;通過成像參數的設定也可以做出既有Tl特性又有T2特性的圖像,稱為質子密度加權像(PDW)。
觀察圖像的TE和TR值可區分T1加權像和T2加權像,TE短可為20ms,長可為80ms,TR短可為600ms,長可為3000+ms。短TE短TR為T1加權像,而TE、TR均長的T2加權像,短TE長TR者為質子密度加權像。
了解水和脂肪的信號特征有助于區分T1加權像和T2加權像,特別是在圖像沒有顯示特征性的TE和TR值時更有價值。觀察液體結構如腦室、膀胱或腦脊液,若液體是亮的,很可能為T2加權像,若液體是暗的,則可能為T1加權像。若液體是亮的,而其他結構不像是T2加權像,且TR和TE均短,則可能是梯度回波圖像。
信號強度表示某種組織所產生信號的亮度,亮(白)的組織為高信號,而暗的組織為低信號,兩者之間為等信號,常用于判斷病變組織信號與其周圍結構信號間的關系(如一個腫塊較周圍組織為高信號)。注意MRI用的是強度而不是密度,密度的概念是用在CT和X線平片上。
磁共振成像的圖像與CT圖像非常相似,二者都是“數字圖像”,并以不同灰度顯示不同結構的解剖和病理的斷面圖像。與CT一樣,磁共振成像也幾乎適用于全身各系統的不同疾病,例如腫瘤、炎癥、創傷、退行性病變,以及各種先天性疾病等的檢查。
磁共振成像無骨性偽影,可隨意作直接的多方向(橫斷、冠狀、矢狀或任何角度)切層,對顱腦、脊柱和脊髓等的解剖和病變的顯示,尤優于CT,磁共振成像借其“流空效應”,可不用血管造影劑,顯示血管結構,故在“無損傷”地顯示血管(微小血管除外),以及對腫塊、淋巴結和血管結構之間的相互鑒別方面,有獨到之處。磁共振成像有高于CT數倍的軟組織分辨能力,它能敏感地檢出組織成分中水含量的變化,故常可比CT更有效和早期地發現病變。此外,膽道水成像(MRCP)和泌尿系水成像(MRUP)也因無創且圖像清晰已廣泛應用于臨床,近年來,磁共振血流成像技術(MRA)的研究,使在活體上測定血流量和血流速度已成為可能;心電門控的使用,使磁共振成像能清楚地、全面地顯示心臟、心肌、心包以及心內的其他細小結構,為無損地檢查和診斷各種獲得性與先天性心臟疾患(包括冠心病等),以及心臟功能的檢查,提供了可靠的方法。隨著各種不同的快速掃描序列和三維取樣掃描技術的研究和成功地應用于臨床,磁共振血管造影和電影攝影新技術已步入臨床,且日臻完善。最近又實現了磁共振成像和局部頻譜學的結合(即MRI與MRS的結合),以及除氫質子以外的其他原子核如氟、鈉、磷等的磁共振成像,這些成就將能更有效地提高磁共振成像診斷的特異性,也開闊了它的臨床用途。
磁共振成像術的主要不足,在于它掃描所需的時間較長,因而對一些不配合的病人的檢查常感困難,對運動性器官,例如胃腸道因缺乏合適的對比劑,常常顯示不清楚;對于肺部,由于呼吸運動以及肺泡內氫質子密度很低等原因,成像效果也不滿意。磁共振成像對鈣化灶和骨骼病灶的顯示,也不如CT準確和敏感。磁共振成像術的空間分辨室,也有待進一步提高。
MRI臨床應用:顱腦與脊髓:MRI對腦腫瘤、腦炎性病變、腦白質病變、腦梗塞、腦先天性異常等的診斷比CT更為敏感,可發現早期病變,定位也更加準確。對顱底及腦干的病變因無偽影可顯示得更清楚。MRI可不用造影劑顯示腦血管(MRA),發現有無動脈瘤和動靜脈畸形。MRI還可直接顯示一些顱神經,可發現發生在這些神經上的早期病變。MRI可直接顯示脊髓的全貌,因而對脊髓腫瘤或椎管內腫瘤、脊髓白質病變、脊髓空洞、脊髓損傷等有重要的診斷價值。對椎間盤病變,MRI可顯示其變性、突出或膨出。顯示椎管狹窄也較好。對于頸、胸椎,CT常顯示不滿意,而MRI顯示清楚。另外,MRI對顯示椎體轉移性腫瘤也十分敏感。
頭頸部:MRI對眼耳鼻咽喉部的腫瘤性病變顯示好,如鼻咽癌對顱底、顱神經的侵犯,MRI顯示比CT更清晰更準確。MRI還可做頸部的血管造影,顯示血管異常。對頸部的腫塊,MRI也可顯示其范圍及其特征,以幫助定性。
胸部:MRI可直接顯示心肌和左右心室腔(用心電門控),可了解心肌損害的情況并可測定心臟功能。對縱隔內大血管的情況可清楚顯示。對縱隔腫瘤的定位定性也極有幫助。還可顯示肺水腫、肺栓塞、肺腫瘤的情況。可區別胸腔積液的性質,區別血管斷面還是淋巴結。腹部
MRI對肝、腎、胰、脾、腎上腺等實質性臟器疾病的診斷可提供十分有價值的信息,有助于確診。對小病變也較易顯示,因而能發現早期病變。MR胰膽道造影(MRCP)可顯示膽道和胰管,可替代ERCP。MR尿路造影(MRU)可顯示擴張的輸尿管和腎盂腎盞,對腎功能差、IVU不顯影的病人尤為適用。
盆腔:MRI可顯示子宮、卵巢、膀胱、前列腺、精囊等器官的病變。可直接看到子宮內膜、肌層,對早期診斷子宮腫瘤性病變有很大的幫助。對卵巢、膀胱、前列腺等處病變的定位定性診斷也有很大價值。
后腹膜:MRI對顯示后腹膜的腫瘤以及與周圍臟器的關系有很大價值。還可顯示腹主動脈或其他大血管的病變,如腹主動脈瘤、布-查綜合征、腎動脈狹窄等。
肌肉骨骼系統:MRI對關節內的軟骨盤、肌腱、韌帶的損傷,顯示率比CT高。由于對骨髓的變化較敏感,能早期發現骨轉移、骨髓炎、無菌性壞死、白血病骨髓浸潤等。對骨腫瘤的軟組織塊顯示清楚。對軟組織損傷也有一定的診斷價值。