核磁共振层析成像

　　一般在作体格检查时常要做心电图的检查，在身体上几处贴上电极片，然后用心电检测仪测绘出心电图，再根据心电图来诊断心脏活动是否正常？是否有什么疾病？这是因为人的心脏活动会产生心脏电流，而心脏活动的正常与否便会反映在心脏电流随时间的变化上。这种心脏电流变化称为心电图。但心电图会受电极片接触情况的影响，而且心电图不能反映心电流的直流分量，电极片更不能离开人体。但我们知道，电流会产生磁场，因此心脏电流会产生心脏磁场，原理上同心电图一样也会有心磁图，但是同心电图相比较，要测量心磁图却很困难，可是从心磁图获得的心脏信息却更多和更有其优点。

图1　国产的核磁共振成像机

　　磁在生物学和医学方面的一项重要应用是原子核磁共振成像，简称核磁共振成像，又称核磁共振CT(CT是计算机化层析术的英文缩写)。这是利用核磁共振的方法和电子计算机的处理技术等来得到人体、生物体和物体内部一定剖面的一种原子核素，也即这种核素的化学元素的浓度分布图像。目前应用的是氢元素的原子核核磁共振层析成像。这种层析成像比目前应用的X射线层析成像(又称X射线CT)具有更多的优点。例如，X射线层析成像得到的是成像物的密度分布图像，而核磁共振层析成像却是成像物的原子核密度的分布图像。目前虽然还仅限于氢原子核的密度分布图像，但氢元素是构成人体和生物体的主要化学元素。因此，从核磁共振层析成像得到的氢元素分布图像，要比从X射线密度分布图像得到人体和生物体内的更多信息。例如，人体头部外

图2　脑瘤病人头部的 CT成像和X射线成像

层头骨的密度高，而内层脑组织的密度较低，因此从人头部的X射线层析成像难于得到人脑组织的清晰图像，但是从人头部的核磁共振层析成像却可以得到头内脑组织的氢原子核即氢元素分布的清晰图像，从而可以看出脑组织是否正常。又例如，对于初期肿瘤患者，其组织同正常组织尚无明显差异时，从X射线层析成像尚看不出异常，但从核磁共振层析成像就可看出其异常了。图1是我国研制生产的核磁共振层析成像装置正在为病人检查，图2 是以一脑瘤病人头部的核磁共振层析成像和X射线层析成像。在核磁共振层析成像中可以检查出的脑瘤(A)，但在X射线层析成像中却看不出来。目前核磁共振层析成像应用的虽然还只有氢核一种原子核素，但从科学技术发展看，可以预言将会有更多的原子核素，如碳核和氮核等的核磁共振层析成像也将进入应用。