我們的身體里藏著大量的氫原子,這些氫原子的原子核(也就是質(zhì)子)就像一個個微小的磁鐵,平時它們各自為政,自旋方向亂七八糟。但當(dāng)我們進(jìn)入MRI機(jī)器時,情況就變了。MRI機(jī)器會釋放一個強(qiáng)大的均勻磁場,就像是一個指揮官,讓這些氫原子核按照磁場的方向排列整齊,就像士兵們聽到號令后迅速列隊一樣。接下來,MRI機(jī)器會發(fā)射一束特定頻率的無線射頻脈沖,就像是給這些排列整齊的氫原子核發(fā)了一個“能量包”,讓它們從低能態(tài)“跳”到高能態(tài),這個過程就叫做磁共振。當(dāng)射頻脈沖停止后,這些興奮的氫原子核開始慢慢釋放能量,回到原來的低能態(tài),同時釋放出微弱的電磁波信號。這些信號就像是氫原子核在“跳舞”后留下的“足跡”,被MRI機(jī)器上的探測器捕捉并記錄下來。捕捉到這些信號后,MRI機(jī)器并不會直接顯示圖像,而是需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)處理和圖像重建步驟。簡單來說,就是把這些微弱的信號放大、整理,最終拼接成一幅幅清晰的人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,就像是把無數(shù)個小碎片拼湊成一幅完整的拼圖,每一塊碎片都承載著身體內(nèi)部的信息。
(1)磁場強(qiáng)度:MRI機(jī)器的磁場強(qiáng)度就像是放大鏡的倍數(shù),磁場越強(qiáng),捕捉到的信號就越清晰,生成的圖像也就越精細(xì)。目前常見的MRI機(jī)器磁場強(qiáng)度有1.5特斯拉和3.0特斯拉兩種,就像是我們用的手機(jī)攝像頭,像素越高,拍出來的照片就越清晰。
(2)梯度線圈:其像是GPS導(dǎo)航系統(tǒng),在MRI成像過程中起著空間定位的作用。它能夠在不同的位置產(chǎn)生不同的磁場強(qiáng)度,幫助機(jī)器準(zhǔn)確區(qū)分身體各個部位發(fā)出的信號,從而生成具有空間編碼的圖像。梯度線圈的設(shè)計和性能直接影響到圖像的分辨率和清晰度。
(3)射頻線圈:其是負(fù)責(zé)發(fā)射射頻脈沖和接收氫原子核釋放信號的設(shè)備,就像是手機(jī)的天線,性能好的天線能夠更準(zhǔn)確地收發(fā)信號。射頻線圈的優(yōu)劣直接影響圖像的對比度和信號的強(qiáng)度,從而影響圖像的整體質(zhì)量。
(4)脈沖序列參數(shù):它就像是相機(jī)上的濾鏡,通過調(diào)整這些參數(shù),我們可以獲得不同風(fēng)格的圖像。比如,T1加權(quán)成像和T2加權(quán)成像就是兩種不同的“濾鏡”效果。T1加權(quán)成像更適合觀察脂肪組織,而T2加權(quán)成像則對水分較多的組織更加敏感。調(diào)整這些參數(shù),醫(yī)生可以根據(jù)需要獲得更加精準(zhǔn)的圖像信息。
(5)運動偽影:MRI成像要求患者在檢查過程中保持靜止不動,因為任何微小的運動都可能導(dǎo)致圖像模糊和偽影,就像是拍照時手抖了一下,照片就糊了。為了減少這種運動偽影,醫(yī)生可能會讓患者使用保持器或者盡量縮短成像時間。所以,小朋友們在做MRI檢查時,一定要聽醫(yī)生的話,保持安靜和靜止。
(6)磁共振造影劑:在某些情況下,醫(yī)生可能會使用磁共振造影劑來增強(qiáng)圖像的對比度,就像是在拍照時使用了濾鏡或者閃光燈,讓照片更加明亮和鮮艷。但不同的造影劑可能會對圖像質(zhì)量產(chǎn)生不同的影響,因此在使用時需要謹(jǐn)慎考慮患者的過敏反應(yīng)和副作用。
總之,通過強(qiáng)大的磁場、精準(zhǔn)的射頻脈沖以及一系列復(fù)雜的信號處理,我們能夠“看見”身體內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu),為疾病的診斷與治療提供寶貴的線索。當(dāng)然,要獲得高質(zhì)量的MRI圖像并非易事,正如攝影師在拍攝時需要考慮光線、角度和快門速度,MRI技師也需要精心調(diào)整各項參數(shù),以捕捉到最清晰、最準(zhǔn)確的身體“快照”。
家庭醫(yī)藥·快樂養(yǎng)生2024年11期