现今很多医院都配置了高大上的磁共振成像仪,就是那种形状像个超级大圆筒的白色仪器,患者被躺着送进圆筒中,没几分钟就可以得到相应扫描部位的三维结构图,很神奇吧。更大的好处在于,这种成像方式不像传统X射线检查那般具有辐射性,号称是最安全的检查,想知道它的原理,它都可以做什么检查以及其安全检查须知吗?今日我们就科普一下吧。
简易版磁共振原理示意
其实,科学是没有任督二脉的,如果一个概念觉得高深,一步步接近它就好。
曾经,一群知识高深、闲着蛋疼的物理学家发现,微观粒子具备“自旋”的性质。其中质子是带正电荷的,而带电物体转动时会产生磁场。这个自旋产生的磁场在遇到别的磁场时就会发生力的作用,作用力会导致自旋所围绕的那根轴也开始转动起来。类比玩陀螺时遇到的现象:当陀螺被抽起来时,陀螺是笔直旋转的,中间那根轴固定在竖直方向上。这时如果轻轻推一下轴,陀螺不会马上倒下,而是继续旋转,并且中间那根轴也跟着转起来。自旋的质子遇到磁场,就像陀螺被推了一下,不同之处在于陀螺最终会倒下,而只要质子周围的磁场保持不变,质子的“轴”就会围绕着磁场的方向一直旋转下去。这一现象被称为“拉莫尔进动”。
那么,这个现象是怎么被应用于磁共振了呢?关键的亮点在于:氢原子核就是一个质子,水分子内包含两个氢原子,而一般人体体重的60%~70%都是由水组成的。那么,当将人体送入一个大磁场中时,体内质子就开始集体发生拉莫尔进动啦。此时再向各部位发射电磁波,由于质子密度不同,他们吸收后发出能量的时间间隔也就不同,当把发射电磁波的目标部位看作一个个像素点,用时间间隔的长短作为像素深浅的程度,就得到了一幅质子密度图。正如黑白照片靠像素深浅显现风景,质子密度图就靠质子密度高低显示出人的体内结构图了。
说的太复杂了,还不懂?!没关系。简言之,人体是由大多含水细胞构成的,可以将磁共振设备看成一个大号磁体,它将吸引身体内的质子,产生相关磁化反应,以此推测身体组成成分。
既然和水相关,想想身体里哪些器官水分比较多吧,磁共振几乎适用于全身各系统的不同疾病,如肿瘤、炎症、创伤、退行性病变等。当然了,因为骨骼水分较少,而且有相应的X射线检查设备,所以基本上没听说谁骨折了采用磁共振检查。
磁共振安全检查须知道
既然磁共振几乎能包办所有身体检查了,那它有啥检查禁忌事项吗?
回归前文所述,磁共振设备工作时就是个大号磁体,想想磁体和铁磁性物体接触产生的结果吧,对啦,就是嗖的一下,飞过去了。用专有名词形容,可被称为投射效应或飞弹效应。
因此,磁共振检查时首要一条:严禁患者、家属和医务人员携带铁磁性物品进入MRI检查室(特别是家属,这是最易受忽视的环节),以免产生飞弹反应伤及患者、工作人员或在投射中损坏仪器、设备,造成重大安全事故。常见的铁磁性物体有:手表、发卡、胸针、打火机、手术刀片、硬币、助听器、磁卡、铁磁性饰品、钥匙、指甲刀;此外,还有铁磁性的担架、平车、轮椅、听诊器、氧气瓶、各种引流管的金属夹、剪刀、镊子……此外,据说由于纹身和某些化妆品也含有相应铁磁性成分,因此**还是洗尽铅华素颜进吧。
当然,任何医疗设备,最重要的就是保护患者人身安全。所以每台磁共振设备都配了一个叫磁体失超装置(MRU)的部件,万一有那飞起来的紧急情况,赶紧按下失超装置,就会让设备瞬间失去磁性。在这里,需提醒各位医院管理者、放射科主任、医师、技师以及所有潜在的磁共振使用者注意:MRU是磁共振系统的关键安全部件,当磁共振系统或其周围发生紧急情况时,启动该装置可迅速消除磁铁磁场,是有效避免危险产生的方法之一。在紧急情况下,当需要按下紧急开关退磁时,如果MRU没有连接到磁体上,会延缓移开铁磁性物质,可能造成危及生命的伤害。因此,磁体失超装置在任何时候均必须始终连接至磁体。据悉,业内所有磁共振设备都配备磁体失超装置,并具有安全隐患,因此作为预防措施,还请各单位能对MRU执行相应的测试步骤,确认MRU已经连接至磁体。已有厂商发布相应的安全说明书,大家可参考借鉴。
此外,也提醒各位患者及家属注意,现今大型医疗设备部件复杂,可能一个不起眼的按钮就关乎生命,所以进入检查室时一定按照相应指导进行检查,不要携带危及安全的物品,更禁止胡乱触碰,毕竟磁共振一旦失超,就意味着机器罢工,可能还需重装液氦、励磁等维修手段,这些您都可以不清楚,清楚它意味着大量银子要飞走就行了。这损失真的赔不起。
此外,进行磁共振检查时,还需严格排查通过各种方式进入人体并驻留体内的异物(如支架、人工瓣膜、金属缝线、电子耳蜗、眼植入体、神经刺激器、弹片、义齿、动脉夹、人工关节、心脏起搏器、避孕环……),这些是磁共振检查的另一重大安全隐患。这些物品通常分为强铁磁性和弱铁磁性两类;强铁磁性植入物患者不能进行MRI检查;弱铁磁性植入物患者原则上也不宜接受MRI检查,必须行MRI检查,须有资料证明该铁磁性植入物对于进行MRI检查是安全的;非铁磁性植入物患者可以接受MRI检查,但若非铁磁性植入物为金属性,可能会导致严重的金属伪影,影响疾病诊断。此外,植入物的热、电效应也是不能忽视的问题。
还有,由于磁共振成像原理的特殊性,梯度磁场的高速切换会带来频率不一的各种噪声,这种高分贝的噪声可能会对患者带来一定的心理、生理影响,引起患者头痛、耳朵不舒服或者诱发幽闭恐惧症等。因此,磁共振检查时会采取一些相应的听力保护措施,如使用磁共振专用防噪声耳塞,防磁耳机并播放音乐或其他阻声措施等,以抵消、对抗噪声,保证患者安全。另外,为了取得良好的成像效果,有时会要求患者在整个检查过程中尽可能保持不动,以避免运动伪影。有些检查(如腹部成像、心脏功能成像、大血管成像)等需要屏气扫描等。
这些事项,您都记住了吗?