磁共振的新进展

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磁共振在近年来技术进步最多最快。从市场角度看，最看好的是开放性磁体磁共振成像系统，它不仅可以扫描出高质量影像，也可以进行介入检查和治疗。
磁共振检查技术在未来数年内将有更进一步完善，如快速实时成像，磁共振功能性影像，显微磁共振成像，以及同质同性抑制技术。
实时成像就是人体进行功能活动的同时成像，通过实时成像可以显示出功能活动时体内组织结构的相应活动，从某种意义上讲是磁共振透视检查。通过实时成像技术，我们有可能进行磁共振实时血管造影，介入检查，和功能成像。例如，通过我们实时检查，可以观察动脉造影剂注射到动脉内，并逐渐到达静脉，这样，不仅可以通过解剖位置区别动脉和静脉，还可以使用实时成像中的时相来区别动脉和静脉。
实时的功能性磁共振检查也成为可能。功能磁共振目前临床中主要应用脑组织血氧水平依赖法(Blood—Oxygen—Level—Dependent，
BOLD)。脑组织内含有丰富的毛细血管，是脑组织与血液进行物质交换的部位。在脑组织毛细血管内含有含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白，脱氧血红蛋白在高场磁体中具有磁化敏感效应，可使脑组织的T2*信号下降，而含氧血红蛋白不具有磁化敏感效应，不使脑组织信号产生变化。这样，在含氧和缺氧血红蛋白之间造成了一个天然的信号对比。我们利用各种功能**，如手指运动，语言活动，声音**，视觉**．甚至疼痛**，相应功能区的动脉血{MOD}就会相应增加，使功能区脑组织内内含氧血红蛋白增加，脱氧血红蛋白的磁化敏感效应下降，使功能区信号升高。换句话来讲，脑组织没有功能活动时，毛细血管内的脱氧血红蛋白是脑组织信号降低，功能**后，新鲜血液动脉血增加，含氧血红蛋白增加，脱氧血红蛋白含量相对减少，使功能区信号增高。我们把有无功能活动的脑组织信号进行比较．就可以得到脑功能图像。在功能扫描中使用对磁化敏感效应十分敏感的T2*加权像，在T2*加权像当中，利用了脱氧血红蛋白和含氧血红蛋白之间的磁化敏感差异，从而检出功能信号。然而我们得到的功能信号实际上并不直接来自功能区的功能活动．而是来自功能活动引起的毛细血管内甚至是小静脉内的血液{MOD}的变化．并不是脑实质的变化和真正功能区。
BOLD**能磁共振成像的临床应用应该说多种多样的，如标记肿瘤与功能区之间的关系，其临床意义在于在明确了功能区之后，可以最大程度的切除肿瘤的同时使功能区得到保护。使用功能成像可以显示出功能区的个体化差异。功能区脑肿瘤常常是功能区受压移位，
脑沟回的解剖出现变化，有时很难去确定某些沟回的位置。使用功能图像可以提示功能区的位置，为临床中个体化优化手术方法，尽可能地保护功能区，最大限度地切除肿瘤，提供了直接依据。**活检中，对于如何回避功能区也提供帮助。
核磁共振的弥散成像在临床中的应用。在临床中我们将脑水肿分为三类：血源性水肿，细胞毒性水肿和间质水肿。细胞毒性水肿，主要出现在急性脑缺血的脑组织中，主要表现在灰质细胞受累肿胀。当出现脱髓鞘病变时或脑内肿瘤引起的水肿，主要为血源性的水肿，这种水肿主要出现在白质纤维之间，换句话来讲，它并不累及灰质细胞或白质细胞，而是存在于白质纤维周围。渗出性水肿主要出现在脑室周围的白质纤维之间。根据水肿与细胞之间的关系，可将水肿分为两种：细胞内水肿和细胞间隙水肿。细胞内水肿也叫细胞肿胀，这时细胞内的水弥散运动由于细胞膜的存在而受限。细胞间隙水肿主要是细胞和细胞之间的间隙出现水肿，水分子弥散运动的自由度相对较大，基本没有不受限制。
在磁共振弥散加权像扫描可以鉴别弥散受限的细胞内水肿受限和弥散不受限的细胞间隙水肿。脑组织细胞内水肿表现为高信号，而间质水肿没有信号增高，而脑室内的自由水表现为低信号。急性脑缺血早期由于缺血部位细胞内水肿而在弥散加权像上表现为高信号，有利于脑缺血的早期诊断。在陈旧性梗塞中，由于陈旧的缺血组织软化液化，在弥散加权像上表现为与脑脊液信号相似的低信号。在鉴别蛛网膜囊肿和表皮样囊肿中，蛛网膜囊肿的信号与脑脊液相似，而表皮样囊肿者表现为高信号。弥散加权像可由于鉴别囊性病变的性质。
脑组织内的水分子倾向于沿着白质纤维的走向弥散，使用弥散加权像可以显示白质纤维的结构和走行方向，用来标志出是白质纤维的投射方向，这样就可以区分出左右走向的胼胝体纤维和上下走行的投射纤维放射冠。在弥散成像中显示白质纤维的结构和病变，在影像诊断学当中是一个飞跃。
磁共振脑灌注成像的原理与灌注CT成像一样，通过静脉团注造影剂，观察造影剂的磁化敏感效应导致的脑组织信号变化的过程可以绘制出的时间信号强度曲线，再根据这个曲线分析脑组织的灌注情况和灌注图像。
在早期脑缺血中我们可以使用多种MR检查手段。MRA可以显示脑供血动脉闭塞，T2像在缺血一段时间以后可以显示动脉供血分布区的高信号，弥散加权像和弥散系数像可以显示出相应的缺血改变，脑灌注成像显示出缺血区的灌注下降，表现为PT和MTT延长，rCBV和rCBF下降。
在诸多显示缺血的方法中，对于缺血的评价主要是从三个方面进行的，第一是局部脑血流的降低。血流下降的原因不论是血管狭窄或闭塞，不论是大脑中动脉或大脑后动脉闭塞，侧支循环存在与否，对于缺血区域来讲，毛细血管的灌注程度是降低，所以对急性脑缺血第一个观察应该说是血流。在评价血流中一是观察供血动脉，另一个是观察毛细血管血流量，可以做到半定量的诊断。在评价脑组织血流状态时，脑灌注MR扫描的时间密度曲线是非常重要的，反映出脑缺血是最早出现的改变，即脑血流量下降，MTT时反应脑缺血最灵敏的一个指标，在供血代偿状态下即可表现为MTT延长。第二是细胞肿胀，由于缺血造成的钾钠泵失调，ATP的下降，以及代谢产物改变引起。缺血早期的细胞肿胀时并没有发生细胞坏死。此时只能通过弥散图像显示细胞肿胀。在观察缺血组织带血产物变化中，MR波谱研究是非常重要的，可以发现某些异常物质的异常波峰。随着缺血时间的延长，细胞肿胀直至细胞破裂，出现血源性水肿，即细胞外水肿。第三就是评价血源性水肿，此时已经出现不可逆的缺血损伤，主要的影响观察方法是FLAIR。
早期脑梗塞中，最早出现和最重要的表现就是局部脑血流量的改变，脑血流量下降初期可能并没有细胞形态的改变，细胞主要通过无氧糖酵解维持细胞的形态和功能。而后随着缺血时间的延长或脑血流量进一步降低，就会出现细胞肿胀和某些代谢产物蓄积，最后细胞的坏死破裂。现有的手段可以在缺血的最早期显示相应的变化，使我们有可能正确判断早期的缺血可逆性。
正常人脑每分钟每百克脑组织脑血流量在60一lOOml。在脑组织血供下降到每分钟每百克脑脑血流量41ml时，弥散加权像可以显示出缺血改变。而MTT可能还早，即使脑血流量是正常的，只要出现脑毛细血管的缺血性代偿性扩张，就可以观察到MTT延长。缺血程度进一步加重，就会出现无氧糖酵解引起的乳酸盐蓄积，在MRS中可见到相应的波峰。
在缺血过程中。局部脑血流量和缺血时间在缺血损伤中是非常关键的，将决定缺血脑组织是否出现不可逆的缺血损伤。我们使用灌注MR观察血液动力学改变，弥散MR观察缺血细胞的肿胀。MRS观察的乳酸盐的异常，T2显示坏死的缺血组织。但在梗死核心和正常组织之同存在着半暗带。半暗带的神经元的正常活动园缺血已经停止，但还没有出现神经元坏死，它是可逆性的脑缺血损伤，如果不能及时恢复向半暗带的供血，将是半暗带缺血组织发生不可逆缺血损伤。评价的脑组织缺血损伤的可逆和不可逆和血流量有关缺血的时间有关。近年来，在灌注MR和弥散MR对脑缺血的评价中。弥散MR主要显示出已经发生梗死的部分，而灌注MR异常显示出梗死和缺血半暗带的总和。
使用MRS可以观察缺血区的乳酸盐的聚积，在MRS上表现出相应的波峰。如果我们每一个像素乳酸盐的波峰波谱的大小和幅度进行数模转换，使用数字信号表示，那么，我们就可以得到一张乳酸盐波谱图，这项技术就叫MRSI。我们不仅可以对乳酸盐，也可以对肌酐、胆碱等进行波谱成像。将渡谱图与常规MR图像叠加融合，我们就可以同时观察解剖信息和代谢产物信息。
磁共振的另外一个发展方向就是心脏和大血管成像。使用门控技术和快速MR实时成像，可以显示心脏的搏动状态。显示心脏和大血管的主动脉弓狭窄，左右侧冠状动脉和心肌运动，瓣膜开闭，血液的搏动，心肌病理状态下的反向运动。我们可以使用方格标记心肌的运动。观察心肌收缩时方格运动是否同步。也可以使用心肌的灌注成像观察心肌缺血情况。从1980年磁共振的开始应用在心血管系统直到今天，应该说，我们经历了一个单纯的形态学．电影快速成像，灌注成像的过程．但目前我们仍未能完全满足临床的要求，需要进一步完善各项技术。
磁共振成像脉冲序列的应用。应该说我们由过去单纯使用传统的经典磁共振检查技术和脉冲序列，分量级的成像，到现在已经了使用改良的磁共振技术和脉冲序列，毫秒量级的成像，根据临床的需要在扫描时间和扫描速度两方面对脉冲序列进行改进。这也说明磁共振成像系统的磁场强度固然重要，但射频场的应用和设计也是非常重要的。最新的一系列磁共振技术进步，主要都是通过射频场和与之相匹配的脉冲序列的改进而实现的。
血管成像上也出现了明显的进步。使用三维CT虚拟内窥镜重建出血管内影像，那么，我们能否直接对血管内结构的成像呢?新的磁共振接收线圈可以安放在导管顶端，将导管插入血管内就对邻近的血管结构成像，可以清楚显示血管内的结构和血管内膜。对早期观察血管内膜的改变，为预测整个血管今后的演变提供线索。同时也为MR介入治疗提供了一种手段。
西门子生产PET和CT一体机，在PET功能图像扫描的同时，进行CT的解剖图像扫描，然后将两种图像融合，即可观察解剖结构又能显示功能信息。融合技术广泛应用，如前列腺癌的治疗。将磁共振的解剖影像和磁共振波谱图像融合，来评价前列腺癌治疗的结果。在近些年来．磁共振不同检查技术的融合显示正在逐步推广应用。
脑磁图显示的是脑内的磁场状态。将MR解剖影像与脑磁渡谱像融合在一起。即可显示异常的脑磁波谱和相应的解剖位置。与脑电图比较，病变的脑磁改变要早于脑电改变，为我们提供了一个早期诊断颅内病变的方法。在过去很长的时间内，病人通常坐着进行脑磁检查，头部不易固定，轻微的移动将影响检查结果。新机型中病人仰卧接受检查，大大提高了检查的适应性。
在今后的5—10年，甚至下一个世纪当中，我们很难预测将出现哪些新的成像信号源，目前来讲我们已经认识到的信号源包括含氧血红蛋白，脱氧血红蛋白，温度等。

老*驼

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