正文 第十三章 核醫學基礎(二)(1 / 3)

第七節磁共振成像

磁共振成像:是一種多參數、多核的成像技術。目前主要是氫核(質子)密度、弛豫時間了了的成像。其基本原理是利用一定頻率的電磁波,向處於磁場中的人體照射。人體中各種不同組織的氫核,在電磁波作用下會發生核磁共振,吸收電磁波的能量,隨後又發射電磁波。係統探測到這些來自人體中的氫核發射出來的電磁波信號之後,經計算機處理和圖像重建,得到人體的斷層圖像。由於氫核吸收和發射電磁波時,受周圍化學環境的影響,所以由磁共振信號得到的人體斷層圖像,不僅可以反映形態學的信息,還可以從圖像中得到與病理有關的信息。

一、磁共振成像的原理

二、磁共振成像的基本方法

但不論哪一種成像方法,都是基於這樣一種指導思想,即怎樣用磁場值來定受檢體共振核的空間位置。為了實現這一目的,人們在均勻的強磁場中疊加一個位置的坐標而變化的磁場,稱為線性梯度場。由拉莫爾公式可知,方向的位置不同,共振頻率不同。於是可以通過場來建立起共振信號與空間位置之間的關係。為了重建一幅斷層圖像,即建立起不同點的共振信號與位置坐標一一對應關係,首先就要對觀測的對象進行空間編碼,把研究對象簡化為由若幹個小體積(即體素)。

(一)射頻係統

這個係統由射頻發生和控製、磁共振信號接收和控製等部分組成。射頻發生器

這部分是用來產生短而強的射頻場,以脈衝方式加到樣品上,使樣品中的氫核磁矩產生磁共振現象。主要包括:①射頻振蕩器,這是一種能產生非常穩定的頻率的振蕩器,為發生器提供穩定的射頻源,為脈衝程序器提供時鍾;②發射門,可對射頻振蕩進行調節,它受脈衝程序器控製;③脈衝功率放大器,為得到所需頻譜和幅度的射頻脈衝,需要功率放大器把射頻脈衝放大到所需的功率;④脈衝程序器,能精確地給出所需的各種單脈衝和脈衝序列,以控製發射門,使其按一定的時序發送所需要的射頻脈衝。最後通過發射線圈向成像物體發射這種射頻脈衝。

(二)射頻接收器

當射頻發生器發射的射頻滿足磁共振條件時,射頻場與成像物體中的氫核磁矩發生相互作用,進行能量交換,使宏觀磁矩財偏離平衡態。射頻脈衝過後,財將回到其平衡位置,在接收線圈中感應出尺信號,這個信號很弱,經放大後進入圖像重建係統。

(三)計算機圖像重建係統

這部分的作用是進行圖像處理,給出所激發層麵的織分布圖像。工作過程如下:由射麵接收器送來的信號經人轉換器,把模擬信號轉變為數字信號,便於貯存和用計算機進行累加運算,經過累加的信號,然後根據與觀測層麵各體素的對應關係,經計算機運算和處理,得出層麵圖像數據,再經過口六轉換,加到圖像顯示器,按大小用不同的灰度等級顯示出所欲觀測的層麵圖像。

—般醫學成像參數都是單一的,而且大都分隻能反映解剖學的資料。是多參數的,從理論上說它是多種核的成像,而且用加權圖像能更清楚地將病變分辨出來,以判斷病變的發展情況。圖像反差好,密度層次分辨率高,對軟組織尤其有用。原因是人體不同組織之間、同一種組織中正常組與病變組織之間水的含量、和的差別遠大於這些組織對;射線衰減係數的差別。由於裝置是由通過電子計算機來調節和控製三維的梯度場方向,不受機械方麵的限製,拳就能完全自由地按照醫生需要隨心所欲選擇層麵,獲得任意層兩的圖像。由於它具有大的靈巧性,能得到其它成像技術所不能接近或難以接近部位的圖像。配備各種表麵線圈其空間分辨率接近先進水平。這種成像技術所使用的是穩定磁場和射都是非電離性的,因而不存在對人體造成損害,―般也不使用造影劑。

缺點是成像時間較長,對活動組織(例如心髒)要用心電圖同步技術強磁場要求對環境有嚴格的磁屏蔽。對裝有心髒起搏器、人工關節、假牙等患者都不宜作這種檢查。發展前景

血流成像和血流測量目前已從實驗室階段進人臨床應用領域;定域活體組織譜分析是技術應用的本質性飛躍,關鍵技術是要製造CT,甚至更高場強的成像設備;其它的成像問題,已在實驗室裏得到圖像,但成像時間很長,人臨床的應用階段;氧是大腦組織活動的物質基礎,而伴隨在體內活動,因此利用的;可以探測流向人腦活動含氧血流量,從而提供表明神經元活動的準確位置。這種技術已在實驗室獲得成功,使人們不僅能在熒光屏上看到大腦的解剖學和功能圖像,同時也能看到它的工作情況,得到大腦活動的特定部位圖,給人腦的從增加了一個新的領域。

第八節放射性核素成像

放射性核素成像簡稱核素成供是一種科用放射性核素示方法顯示人體內部結構的醫學影像技術。由於體內不同和髒器對某些化合物具有選擇性吸收的特點,故選用不同的放射性輝素亭成的標記化合物注人體內後,可以使體內各部位按分布再根據核素放出射線的特性,在體外用探測器進行跟蹤,以獲得反映取射性器和組織中的濃度分布及其時間變化的圖像。

一、單先子發射型計算機

成像原理

單光子發射型計算機斷層的基本原理,是用探測器繞著人體外部分別把各個方向放射性核素所放射的射線記下來,其具體過程是先進行直線掃描,將每一條直線上體內放射性核素發射出的射線記錄下來,得到、一組直線的投影數據。

每1個體素的放射性強度計算出來,經圖像重建和轉輯層麵體素,在圖像中對應像素的灰度,得到一幅按層麵放射性核素密度分布的層麵圖。所產宰的圖像僅是描繪人體內組織和髒器斷層中放射性核素的濃度分布,這種分布不是有關斷層的解剖學索態,而是把放.射性核素注人體內一個或幾個有關畢織髒器時的生理、生化過程的分布。