命或严重反应为1/3000-1/4530。用非离子型对比剂病人过敏反应少，但价格昂贵。对 比剂反应的分类及处理原则见表11。 表11对比剂反应的分类及处理原则 程度 主要症状 处理 轻度潮红、头痛、恶心、轻度呕吐、尊麻特（轻）等 不需处理，部分属生理性 中度 反复重度呕吐，尊麻疹（重），面部水肿，轻度喉头水反应短暂，无生命危险，需处 肿，轻度支气管璃李，轻度和暂时性血压下降 理，不需住院 重度休克，惊新，重度支气管痉栾，重度喉头水肿 有生命危险，必领及时处理 需住院 死亡呼吸、心跳骤停 第四节磁共振成像 一、发展概况 核磁共振(nuclear m resonance,NMMR)现象是由美国斯坦福大学Bloch和哈佛大 学ucll在1946年分别在两地同时发现的，因此两人获得了1952年诺贝尔物理学奖 20世纪70年代，NMR技术才与医学诊断联系起来。1976年Hinshaw首先实现了人体手 部成像，并于1980年推出世界上首台NMR成像商品机。20世纪80年代初NMR成像用 于临床以来，为了与放射性核素检查相区别，改称为磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)。在此期间，MRI得到了迅猛发展，由于硬件及软件设备的改进，扫描时 间已从原先的以分钟计发展到目前以毫秒计，图像质量也大大提高，检查项目从原先的 MRI发展到磁共振血音浩影(aa etiec angjography,MRA)、磁共振波谱(magnetic spectrvecopy,MRS)等，影像设备日趋成熟，已成为临床一个很重要的检查手段。 二、RI的基本结构 MI装置主要由3大部分构成，即磁体系统、谱仪系统和计算机图像处理系统（图 1.10) (一）磁体系统 磁体系统由主磁体、梯度系统和射频系统组成。 1.主磁体 一产生静磁场的磁体 (1)R对磁场的强度、均匀度和稳定度有严格要求：一般认为质子成像的磁场场 强在01~2.0T之间，对人体健康无影响，并能得到较好的图像。磁场均匀度要求在一 个较大范围的空间内产生高度均匀的磁场，均匀度需达到10~4~106，即在几个百万 分之一(patsper million,简称ppm)之间。磁场稳定度是指单位时间磁场的变化率，短期 稳定度要在几个Ppm/h,长期稳定度要在1Oppm/h, 2
(2)磁体的类型：磁体为永磁型、常导 型、超导型3种类型。永磁磁体主要由铝镍 主线屬射频线围 稀度线圈 钴、铁氧体和稀土钴等，其特点是造价低、 维护简便，但由于磁性材料的用量与磁场强 度的平方成正比，故场强不宜过大，一般在 3000高斯左右。常导磁体由铜或铝导线制 成，制造简单，但对电源要求高，耗电塑 大。超导磁体是用铌钛合金制成，特点是 磁场强度高而且稳定，但技术复杂，费用 高，在运行中要清耗液氮。 显示与操作 收据处理 2.梯度系统棉度系统用于扫描层面 的空间定位，梯度线圈形成微弱的梯度磁场 图1-0MR设备的基李结构 与主磁场重叠，这样就可以根据磁场的梯度差别明确层面的位置 3.射频系统射频系统是用来发射射频脉冲，使质子吸收能量并产生共振，在驰 像过程中产生MR信号并进行接收的一种装置。射频系统实际由发射与接收两部分组 成，其部件包括发射器、功率放大器、发射线圈、接收线圈及低噪声信号放大器等。 (二】普位系统 谱仪系统包括梯度场、射频场的发生和控制，MR信号接收和控制等部分组成。谱 仪系统在整个成像装置中，起着“承上启下”的关键作用。它所采集的信号，通过适当 接口传送给计算机处理 (三)计算机图像处理系统 每部分要求配备大容量的计算机和高分辨的模/数转换器(AVD),以完成数据采集、 图像处理和图像显示。 由检波器送来信号经AD转换器，把模拟信号转变为数字信号，得出层面图像数 据，再经过数/模转换，用不同灰度或者颜色显示图像。 三.MRI原理 核磁共振是自旋的原子核在磁杨中与电磁波相互作用的一种物理现象。有B小的 氢原子核磁矩进动学说（经典力学理论）和Pureell的氢原子核能级跃迁学说（量子力学理 论)，现仅叙述核磁矩进动学说。 【一】氯原子磁矩讲动堂说（经典力学理论》 B小从经典力学的角度描述了磁共振的产生过程。认为原子核磁矩偏转过程即为 磁共振过程，其磁矩偏转及在新的状态下继续进动，可引起周围线圈产生感应电流信号 即磁共振(MR)信号。现分述如下 1.氢原子核磁矩平时状态 一杂乱无章氢原子核具有自旋特性，在平时状态， 磁矩取向是任意的和无规律的，因而磁矩相互抵消，宏观磁矩M=0(图1-1)。 2.氢原子置于磁场的状态一碰矩按磁力线方向排列如果将氢原子置于均与强 度的磁场中，磁矩取向不再是任意和无规律的，而是按磁场的磁力线方向取向。其中大 23-
部分原子核的磁矩顺磁场排列，它们位能低，呈稳定态，较少一部分逆磁场排列，位能 高。由于顺磁场排列的原子核多于逆磁场排列的，这样就产生了一个平行于外磁场的磁 矩M(图12)。全部磁矩重新定向所产生的磁化向量称之为宏观磁化向量，换言之， 宏观磁化向量是表示单位体积中全部原子核的磁矩。磁场和磁化向量用三维坐标来描 述，其中Z轴平行磁力线，而X轴和Y轴与Z轴垂直，同时X轴和Y轴相互垂直。 M=0 图1-1未置于磁场时，氢原子核 图12登于磁场后，氢原子核 磁矩取向呈随意分布 磁矩取向有规律 3.施加射频脉冲—原子核获得能量 一个短的无线电波或射频能量被称为“射 频脉冲”。能使磁化向贵以心的倾斜角旋转的射频脉冲称为90心脉冲。质子磁化后，按 照Lamor频率向质子发射射频脉冲，质子才能发生进动(processim),同相进动被称为相 干。 一旦建立了相干性，磁化向量Mo将偏离Z轴一个角度绕Z轴旋转。Mo可以被分解 成城一个平行于Z轴的垂直分量Mz和一个横向分量My,My在垂直于Z轴的XY平面内 旋转。随着射频脉冲的作用，横向分量愈来愈大，垂直分量愈来愈小，最后仅有横向分 量My而没有垂直分量Mz。给子不同大小的脉冲，磁矩旋转亦不同。 4.射频脉冲停止后 一产生MR信号当射频脉冲停止作用后，磁化向量不立即停 止转动，而是逐渐向平衡态恢复，最后回到平衡位置。横向磁化分量M很快衰诚到 零，并且呈指数规律衰减，将此称横向弛豫，而纵向磁化分量将缓慢增长到最初值，亦 呈指数规律增长，将此称纵向弛豫。这是一个释放能量和产生MR信号的过程。 当射频脉冲消失后，质子相干性逐渐消失，而质子磁矩在磁场的作用下开始重新排 列。相干性和横向磁化向量的损失将导致辐射信号振幅下降，这个衰减信号被称为自由 惑应衰减信号(free induction decay,FTD)o (仁)核磁弛豫 当射频脉冲停止作用后，宏观磁化向量并不立即停止转动，而是逐渐向平衡态恢复， 最后回到平衡位置。我们把这一过程称弛豫过程(o),所用的时间称弛像时间(e laxntion time)。射频脉冲停止后，横向磁化分量My很快衰威到零，称为横向弛豫(tans, verse relaxation)；纵向磁化分量：将缓慢增长到最初值，称为纵向弛豫（图！-13）。 24
图山390射频脉冲停止后，宏观磁化向量的变化：横向磁化向量 My很快衰减到零，纵向磁化向量M缓慢增长到最初值 1.纵向弛豫时间(T,值)9射频脉冲停止以后，磁化分量M逐渐增大到最初值 它是呈指数规律缓慢增长，由于是在乙轴上恢复，故将其称为纵向弛豫。弛豫过程表现 为一种指数曲线，其快慢用时间常数来表示，T时间规定为M达到其最终平衡状态 63%的时间（图1-14）。 10心飘肉藏化强度 T 长T 时向肉 图1.4纵向驰豫 T是指9球冲后，站恢复到63%的时间，T,葱短，信号忠强 纵向弛豫是质子群通过释放已吸收的能量而恢复原来的高、低能态平衡的过程。由 于能量转移是从质子转移至周围环境，故称自旋-品格弛豫(spin-lattice relaxation)。能悬 转移快，则T值短，反之亦然。工，愈短，则信号愈强。 2.横向弛豫时间(T2值)9射频球冲停止以后，磁化分量My很快衰减到零，而 且呈指数规律衰诚，将其称为横向弛豫。工值是指磁化分量My衰减到原来值的37% 的时间（图115）。 90射频脉冲结束时，磁化分量My达到最大值进动的质子最相干，随后，由于每 个质子处于稍有差别的磁场中，开始按稍有不同的频率进动，这将造成分相，相干性逐 渐减弱。因能量是在质子间相互传递，故又称自旋-自旋弛豫(spin-spin reltion)。 -25-
短T2TE 长T2 时间a) 图15核向弛豫时间 ，是指9灯冲后原磁化分量y衰减到原来值的37%的时同，飞愈短，信号愈 固体中质子相干性丧失很快，放固体工值短，信号弱。而水一类的小分子质子- 直以相位进动，相干性可以保持很长时间，故纯液体T2值长，信号强。 四、射频脉冲序列 一个短的无线电波或射频能量称为射频脉神，它的作用就是如何有效获得MR信 号。射频脉冲序列有： (一自淀回波(spin,SE)序列 在90脉冲之后，发射180脉冲这种形式构成的序列称为自旋回波序列。其过程为 先发射一个90脉冲，间隔数毫秒至数十毫秒，再发射一个180脉冲，180脉冲后10 100s,测量回波信号强度。SE序列有两个时间参数：TR与TE,可简写成SETR/TE。 TR是指两个90脉冲之间的时间，称为重复时间(,TR)；TE是指90脉冲至 测量回波的时间，称为回波时间(cho time.TE)。 应用$序列成像，通过调节R和TE的长短可分别获得反映T、T2及质子密度特 性的MR图像，这些图像分别称T1加权像(T weighted imaging,T,I)、T2加权像(T2 weighted imaging,I2M)和质子密度加权像(weighted,PDWI)(表1-2)。 表12SE序列各加权像的参数 加权像 R TE T加权像 短(15-25s) 飞加权像 长(1500-2500ms) 长(90w120ms) 质子加权像 长(15002500ms 4每(1525m (二)反转回复(inversion reeovery,R)序列 该序列采用多次“180°-90°-180”脉冲组形式获得回波信号及重建图像。在单个 脉冲组中，第一个180至9r间隔的时间为回复时间(inversion time,T):90后经180°到 回波产生相隔的时间为回波时间(T正)；两个脉冲组间隔的时间为TR。 传统的R序列常用于T,加权像，应尽量选择长的TR(>150Os),目的在于使每 次脉冲组重复之前纵向磁化矢量的主要部分得以恢复，尽量选短的E(<40©)，以减 26