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【中图分类号】R445.2 【文献标识码】A 【文章编号】1550-1868（2015）02
二十年来，医学影像领域的新技术层出不穷，超高速CT、正电子发射体层摄影（PET）和磁共振成像（MRI），但是发展最快且最具有前景的要属MRI领域，MRI可以实现血管成像和生理功能成像，前者已相当成熟，后者已成为当今研究的热点。MRI发展需要物理学家、临床医生、生化学家和计算机专家通力合作。MRI为一种多维成像技术，其内在成像参数如自旋密度、T1T2化学位移、流动、弥散、灌注磁化率和磁化传递等，均可用于临床MRI检查；另外，时间和空间也在MRI中起重要作用。随着MRI显微成像技术、MR实时成像和MR介入技术、MR波普和波普成像技术，MR功能成像以及其它新技术不断开发和应用于临床实践，必将在医学领域取得更大进展。下面介绍以下MR技术的发展史新进展及前景。
一、磁共振成像发展史
1924年，Pauli等人从理论上认定有核磁共振吸收现象存在。1936年Gorter试图观测锂（Li）核的共振吸收现象，由于使用样品太纯和样品弛豫时间太长而未能成功。1939年Rabi和同事们观察到分子束的共振现象。1946年美国学者Bloch和 Purcell同时独立的观察到核磁共振现象，并且因此得到1952年诺贝尔物理学奖。1951年，Procter虞福春等发现了化学位移和J耦合现象，因此在1951至1972年间，核磁共振主要是被物理学家来研究分子结构，主要兴趣是根据化学环境中化学位移，某一原子核处于不同化合物时，其共振频率会有微小而特异的变化，据此做出化合物结构分析。1967年Jasper Jackson首先获得了活体组织核磁共振信号。1971年Damadian注意到肿瘤组织和正常组织间磁共振特异差异较大，从而引起临床医学家的重视。1973年英国学者得到2个水试管的第一幅NMR图像。1974年又获得了活鼠的NMR图像。1978年5月28日，得到了第一幅人体头的NMR图像。1980年Ackerman等使用NMR表面线圈进行成像。1982年世界上许多大医院和研究中心将此项新技术应用到临床诊断和其他医学研究领域。1984年Schorher等首先在临床上应用MR造影剂Gd-DTPA。1986年开始应用快速MRI技术，之后十年超快速成像技术、EPI、螺旋MRI和MR造影技术得到飞速发展，MRI从单纯形态诊断向功能成像和介入MRI方面迈进，并得到持续发展。
二、磁共振显微成像
磁共振显微成像（MRM）是利用磁共振现象以产生显微镜观察水平上的MR信号图像的一种专门技术。在正常观测距离30cm，人眼能分辨间隔为0.3mm的物体，假如某个断层面体素各边之比率为1：1：4，可以被称为显微镜水平的最大体素容积，约为0.1mm3。MRM较MRI系统空间分辨率更高，MRM需要采用很强的梯度场。
三、磁共振实时成像和介入技术
磁共振实时成像是在MR快速和超快速成像技术基础上发展而来的，其发展适应了当今微创外科的要求，使MR介入成为可能。
MR实时成像也叫MR透视，即动态扫描技术，它是快速成像，是通过超快速梯度回波技术、回波平面成像、单激发快速自旋回波技术、螺旋扫描技术实现。
介入MRI是近年来发展起来的，应用MR引导器械以达到诊断或治疗作用的新技术。MRI用作介入治疗导向工具，具有其他影像学无法比拟的优势。其组织对比度优良，空间分辨率以达到亚毫米和三维容积重建的能力，可以全面评价介入靶灶与周围的重要解剖关系。
MRI介入与其他影像方法的优缺点为：直接观察包括摄影及内镜介入，仅能检查到所暴露的表面；X线透视虽可实时监测，但其软组织分辨率有限，CT介入对软组织分辨率高，且三维定位，但只限于单层面成像，不能检测组织功能和温度变化，更重要的是X线透视和CT均具有电离辐射，连续监测受限制，对患者和工作人员有害。随着MRI和计算机技术进一步发展，如仿真内镜实用化，MR介入在外科领域的应用将会更加扩大。
介入MRI的应用有待于进一步研究开发，其潜在应用领域主要有以下几方面：1、应用MRI的良好软组织对比和在线多层成像优势，对一些复杂活检操作提供引导。2、对热消融外科手术进行监控，因为MRI是唯一对程度轻组织温度变化敏感的影像学显示技术。3、可以引导内镜操作，直接观察所进入管腔的周围区域。4、是引导经腔道或经皮腔介入治疗，其优势是综合运用形态学和流动灌注信息，并可与血管内线圈结合使用，以便是介入治疗取得最佳效果。
四、磁共振功能成像和超高场强磁共振成像
磁共振功能成像（FMRI） 是相对于形态诊断而言的，因而具有广泛的含义，包括弥散、灌注加权成像、皮质功能定位及MR波谱成像等。其中脑FMRI是目前开发最广泛的领域。目前脑FMRI主要开展：1.与PET比较，定位观察视听觉、运动刺激和认知活动时大脑皮质功能区域，图像空间分辨率比PET高。2.是利用功能成像了解人脑疾病存在部位及程度，对脑瘤、中风、癫痫、老年性痴呆做出早期诊断。3.利用化学位移、梯度回波成像与定位MR波谱相结合，研究在视听觉刺激、运动感知和病变治疗前后脑皮质功能区代谢产物的变化，以揭示皮质功能去的代谢机制、4.帮助制定外科手术计划。5.认知方面神经功能试验，开始时注意力、记忆、渴求、幻觉、决策制定、视觉及运动觉过程所涉及的脑组织区域进行功能探索，浙江对强迫性观念及行为障碍、精神分裂症、癫痫等脑部疾病诊断及治疗产生较大影响。
中枢神经系统的弥散加权MRI的应用主要集中在急性脑缺血的早期检出上。由于弥散加权MRI（DWI）可显示急性脑缺血早期细胞毒性水肿所引起的细胞去极化导致的局部水分子弥散障碍，并且可以表现弥散系数定量，因而可检测从急性脑缺血到亚急性、慢性梗死等连续过程中的脑组织损伤变化，如细胞能量衰竭，脑水肿和细胞坏死。
五、磁共振波谱
磁共振波谱是目前唯一能无损伤探测活体组织化学特性的方法。在许多疾病过程中，代谢改变先于病理病变，而磁共振波谱对这种代谢的潜在敏感性很高，能提供信息以早期检测病变。随着MRI技术的成熟，磁共振波谱广泛应用与临床。MRI得到的是解剖图像，波谱提供的是定量化学信息，一般以数值或图谱来表达。
磁共振波谱成像是以图像形式提供代谢信息。
MRS是运用磁场和射频能量以探测动物或人体组织化学构成的技术。
心脏MRS最具有特点的是鉴别存活与非存活的心肌组织。
六、磁共振成像其他方面的进展
1.脑磁图是通过测定脑血流所产生的磁场變化用以标测皮质脑功能状态的新技术。
2.磁共振淋巴造影
通过皮下注射超顺磁性造影剂，以产生阴性对比的新技术。造影剂在淋巴结的存积，可以显示淋巴结链。很好：显示淋巴结。
3心脏和血管成像
MRI对胸、腹主动脉和周围性血管病变的诊断和治疗起重要作用。将来MRI在缺血性心脏病的诊断和治疗发挥重要的作用。心脏MRI检查的进展主要有成像事件的缩短及造影剂同快速成像序列联合运用。心脏专用MRI系统的设计和制造是MRI的重要进展，数据采集速度和交互性参数调节功能可提供实时定位，可用以引导心脏介入手术。将来冠状动脉MR血管成像的临床应用成为现实。
4.磁共振弹性成像
由于绝大多数肿瘤与周围正常组织的机械特性不同，因此人们通过MR方法测定组织机械性如弹性即弹性成像，以达到早期诊断肿瘤的目的。
5.超极化气体MR成像
超极化气体MR成像是指通过吸收碱性金属粉末与惰性气体的混合物，如咖、3He或 129Xe以显著的增加磁化，即达到超极化状态，然后进行MRI检查的新技术。极性的显著增加可用来对肺实质进行成像，并且具有很高的敏感性。
以上是磁共振的发展前景，总之，随着磁共振技术的越来越成熟，临床应用越来越广泛，它对人体无放射危害，无任何不良反应，越来越让人们接受，将来很可能代替其它检查手段，是医学界的福音。
二十年来，医学影像领域的新技术层出不穷，超高速CT、正电子发射体层摄影（PET）和磁共振成像（MRI），但是发展最快且最具有前景的要属MRI领域，MRI可以实现血管成像和生理功能成像，前者已相当成熟，后者已成为当今研究的热点。MRI发展需要物理学家、临床医生、生化学家和计算机专家通力合作。MRI为一种多维成像技术，其内在成像参数如自旋密度、T1T2化学位移、流动、弥散、灌注磁化率和磁化传递等，均可用于临床MRI检查；另外，时间和空间也在MRI中起重要作用。随着MRI显微成像技术、MR实时成像和MR介入技术、MR波普和波普成像技术，MR功能成像以及其它新技术不断开发和应用于临床实践，必将在医学领域取得更大进展。下面介绍以下MR技术的发展史新进展及前景。
一、磁共振成像发展史
1924年，Pauli等人从理论上认定有核磁共振吸收现象存在。1936年Gorter试图观测锂（Li）核的共振吸收现象，由于使用样品太纯和样品弛豫时间太长而未能成功。1939年Rabi和同事们观察到分子束的共振现象。1946年美国学者Bloch和 Purcell同时独立的观察到核磁共振现象，并且因此得到1952年诺贝尔物理学奖。1951年，Procter虞福春等发现了化学位移和J耦合现象，因此在1951至1972年间，核磁共振主要是被物理学家来研究分子结构，主要兴趣是根据化学环境中化学位移，某一原子核处于不同化合物时，其共振频率会有微小而特异的变化，据此做出化合物结构分析。1967年Jasper Jackson首先获得了活体组织核磁共振信号。1971年Damadian注意到肿瘤组织和正常组织间磁共振特异差异较大，从而引起临床医学家的重视。1973年英国学者得到2个水试管的第一幅NMR图像。1974年又获得了活鼠的NMR图像。1978年5月28日，得到了第一幅人体头的NMR图像。1980年Ackerman等使用NMR表面线圈进行成像。1982年世界上许多大医院和研究中心将此项新技术应用到临床诊断和其他医学研究领域。1984年Schorher等首先在临床上应用MR造影剂Gd-DTPA。1986年开始应用快速MRI技术，之后十年超快速成像技术、EPI、螺旋MRI和MR造影技术得到飞速发展，MRI从单纯形态诊断向功能成像和介入MRI方面迈进，并得到持续发展。
二、磁共振显微成像
磁共振显微成像（MRM）是利用磁共振现象以产生显微镜观察水平上的MR信号图像的一种专门技术。在正常观测距离30cm，人眼能分辨间隔为0.3mm的物体，假如某个断层面体素各边之比率为1：1：4，可以被称为显微镜水平的最大体素容积，约为0.1mm3。MRM较MRI系统空间分辨率更高，MRM需要采用很强的梯度场。
三、磁共振实时成像和介入技术
磁共振实时成像是在MR快速和超快速成像技术基础上发展而来的，其发展适应了当今微创外科的要求，使MR介入成为可能。
MR实时成像也叫MR透视，即动态扫描技术，它是快速成像，是通过超快速梯度回波技术、回波平面成像、单激发快速自旋回波技术、螺旋扫描技术实现。
介入MRI是近年来发展起来的，应用MR引导器械以达到诊断或治疗作用的新技术。MRI用作介入治疗导向工具，具有其他影像学无法比拟的优势。其组织对比度优良，空间分辨率以达到亚毫米和三维容积重建的能力，可以全面评价介入靶灶与周围的重要解剖关系。
MRI介入与其他影像方法的优缺点为：直接观察包括摄影及内镜介入，仅能检查到所暴露的表面；X线透视虽可实时监测，但其软组织分辨率有限，CT介入对软组织分辨率高，且三维定位，但只限于单层面成像，不能检测组织功能和温度变化，更重要的是X线透视和CT均具有电离辐射，连续监测受限制，对患者和工作人员有害。随着MRI和计算机技术进一步发展，如仿真内镜实用化，MR介入在外科领域的应用将会更加扩大。
介入MRI的应用有待于进一步研究开发，其潜在应用领域主要有以下几方面：1、应用MRI的良好软组织对比和在线多层成像优势，对一些复杂活检操作提供引导。2、对热消融外科手术进行监控，因为MRI是唯一对程度轻组织温度变化敏感的影像学显示技术。3、可以引导内镜操作，直接观察所进入管腔的周围区域。4、是引导经腔道或经皮腔介入治疗，其优势是综合运用形态学和流动灌注信息，并可与血管内线圈结合使用，以便是介入治疗取得最佳效果。
四、磁共振功能成像和超高场强磁共振成像
磁共振功能成像（FMRI） 是相对于形态诊断而言的，因而具有广泛的含义，包括弥散、灌注加权成像、皮质功能定位及MR波谱成像等。其中脑FMRI是目前开发最广泛的领域。目前脑FMRI主要开展：1.与PET比较，定位观察视听觉、运动刺激和认知活动时大脑皮质功能区域，图像空间分辨率比PET高。2.是利用功能成像了解人脑疾病存在部位及程度，对脑瘤、中风、癫痫、老年性痴呆做出早期诊断。3.利用化学位移、梯度回波成像与定位MR波谱相结合，研究在视听觉刺激、运动感知和病变治疗前后脑皮质功能区代谢产物的变化，以揭示皮质功能去的代谢机制、4.帮助制定外科手术计划。5.认知方面神经功能试验，开始时注意力、记忆、渴求、幻觉、决策制定、视觉及运动觉过程所涉及的脑组织区域进行功能探索，浙江对强迫性观念及行为障碍、精神分裂症、癫痫等脑部疾病诊断及治疗产生较大影响。
中枢神经系统的弥散加权MRI的应用主要集中在急性脑缺血的早期检出上。由于弥散加权MRI（DWI）可显示急性脑缺血早期细胞毒性水肿所引起的细胞去极化导致的局部水分子弥散障碍，并且可以表现弥散系数定量，因而可检测从急性脑缺血到亚急性、慢性梗死等连续过程中的脑组织损伤变化，如细胞能量衰竭，脑水肿和细胞坏死。
五、磁共振波谱
磁共振波谱是目前唯一能无损伤探测活体组织化学特性的方法。在许多疾病过程中，代谢改变先于病理病变，而磁共振波谱对这种代谢的潜在敏感性很高，能提供信息以早期检测病变。随着MRI技术的成熟，磁共振波谱广泛应用与临床。MRI得到的是解剖图像，波谱提供的是定量化学信息，一般以数值或图谱来表达。
磁共振波谱成像是以图像形式提供代谢信息。
MRS是运用磁场和射频能量以探测动物或人体组织化学构成的技术。
心脏MRS最具有特点的是鉴别存活与非存活的心肌组织。
六、磁共振成像其他方面的进展
1.脑磁图是通过测定脑血流所产生的磁场變化用以标测皮质脑功能状态的新技术。
2.磁共振淋巴造影
通过皮下注射超顺磁性造影剂，以产生阴性对比的新技术。造影剂在淋巴结的存积，可以显示淋巴结链。很好：显示淋巴结。
3心脏和血管成像
MRI对胸、腹主动脉和周围性血管病变的诊断和治疗起重要作用。将来MRI在缺血性心脏病的诊断和治疗发挥重要的作用。心脏MRI检查的进展主要有成像事件的缩短及造影剂同快速成像序列联合运用。心脏专用MRI系统的设计和制造是MRI的重要进展，数据采集速度和交互性参数调节功能可提供实时定位，可用以引导心脏介入手术。将来冠状动脉MR血管成像的临床应用成为现实。
4.磁共振弹性成像
由于绝大多数肿瘤与周围正常组织的机械特性不同，因此人们通过MR方法测定组织机械性如弹性即弹性成像，以达到早期诊断肿瘤的目的。
5.超极化气体MR成像
超极化气体MR成像是指通过吸收碱性金属粉末与惰性气体的混合物，如咖、3He或 129Xe以显著的增加磁化，即达到超极化状态，然后进行MRI检查的新技术。极性的显著增加可用来对肺实质进行成像，并且具有很高的敏感性。
以上是磁共振的发展前景，总之，随着磁共振技术的越来越成熟，临床应用越来越广泛，它对人体无放射危害，无任何不良反应，越来越让人们接受，将来很可能代替其它检查手段，是医学界的福音。