核磁共振成像術,是一種揭示人體“超原子結構(質子)”相互作用的“化學圖像”的技術。
要了解這一技術,就需要知道什么是核磁共振現象。
我們知道,任何原子,如果它的原子核結構中,質子或中子的數目是奇數,或兩者都是奇數時,這些原子的原子核,就具有帶電和環繞一定方向的自旋軸自旋的特性。這樣,原子核周圍就存在著一個微弱的磁場。而我們可以把每個原子都看作具有一定磁矩的“磁針”。在我們人體的組織中,有不少具有這種特性的原子,例如氫、氟、鈉、磷等等。醫學上核磁共振技術就是利用人體內蘊藏量最大、占人體體重70%的水中氫原子核,也就是它的質子的共振成像的。
那么,人體內的氫質子在一般情況下為什么不顯出磁性呢?這是因為這些質子的自旋軸排列紊亂,沒有一定的方向,彼此抵消了磁矩。
如果把人體放在一個強大的外磁場里,情況就不同了。這時,體內各個自旋帶電磁的質子的磁軸,就會按外磁場的方向或反向,相互平行地重新排列,磁軸順應外磁場方向者,處于低能狀態,反之為高能狀態。在此基礎上,再加一個與外磁場方向相互垂直的短暫的射頻脈沖,激發自旋質子獲得橫向磁矩,并產生推進運動,部分自旋質子吸收射頻脈沖的能量,躍遷為高能狀態,以至脈沖暫停,散發出電磁波信號,這一系列過程,就是磁共振現象。自旋質子從發出共振信號,到完全恢復到受射頻脈沖激發前的平衡狀態所需的時間稱為“弛豫時間”。
人體組織器官及其疾病,在磁共振過程中,不同的組織,其磁共振信號強度不同,弛豫時間也不同,從而顯示不同的圖像。這種圖像不僅可提供清晰的解剖細節,還能提供組織器官和病灶細胞內外的物理、化學、生物和生化等方面的診斷信息。
做核磁共振檢查時,要拿掉身上各種帶金屬的物件,平躺在檢查床上,徐徐送入“小屋”即可,它不必用任何造影劑,即可顯示血管等結構。核磁共振檢查對人體沒有損傷,可以從任何方向作切層檢查,成像有高度靈活性;分辨率高,而且10~20秒種即可成像。