核磁共振技術(shù)在生命科學(xué)中的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：2914 更新時(shí)間：2019-09-23
核磁共振成像因其具有、快速、高解析率、高對(duì)比度等特點(diǎn)，在臨床上廣為使用。特別是在腫瘤的診斷中，該技術(shù)利用病變組織和正常組織物理特性的不同而獲得的結(jié)構(gòu)、功能影像，已經(jīng)成為原發(fā)腫瘤和腫瘤轉(zhuǎn)移早期診斷中*的重要依據(jù)。腫瘤的形成是長(zhǎng)時(shí)間、多因素控制、多步驟、多基因突變的復(fù)雜變化過(guò)程。大多數(shù)惡性腫瘤都是單克隆起源，呈現(xiàn)無(wú)控制性生長(zhǎng)。在臨床上，相當(dāng)一部分患者尋求醫(yī)治時(shí)，疾病已經(jīng)進(jìn)入中、晚期，喪失了*的治療時(shí)間，這是腫瘤死亡率居高不下的原因之一。核磁共振成像雖然具備上述種種優(yōu)點(diǎn)，但因其較低的靈敏度卻不能滿足腫瘤早期診斷的要求。這是因?yàn)?，早期腫瘤和正常組織在物理特性上差異較小(例如T1和T2)，這種微小的物理特性差異不足以產(chǎn)生腫瘤和正常組織的影像對(duì)比。為了解決這一難題，人們應(yīng)用核磁共振造影劑來(lái)增強(qiáng)腫瘤和正常組織影像的對(duì)比度以利于腫瘤的早期診斷。
氫核的MRI信號(hào)是多種組織的MRI信號(hào)源，MRI造影劑不產(chǎn)生信號(hào)，它的作用在于改變組織內(nèi)部氫核系統(tǒng)的弛豫時(shí)間。與周圍組織形成對(duì)比。MRI信號(hào)強(qiáng)度與物理和化學(xué)參數(shù)相關(guān)，如質(zhì)子密度自旋-晶格弛豫時(shí)間T1、自旋-自旋弛豫時(shí)間T2。T1、T2參數(shù)控制了成像的對(duì)比強(qiáng)度。在軟組織中氫質(zhì)子密度變化很小，因此在診斷中使用T1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像。造影劑的功能依賴于它在組織中的濃度及在組織中質(zhì)子密度及運(yùn)動(dòng)情況。
MRI造影劑一定是磁性物質(zhì)，能同氫核發(fā)生磁性的相互作用。造影劑主要是通過(guò)影響了T1、T2來(lái)改變信號(hào)強(qiáng)度。根據(jù)原理可將造影劑分為T1類制劑和T2類制劑。T1類制劑是在T1加權(quán)成像中增加信號(hào)的強(qiáng)度。T2類制劑在了T2加權(quán)成像中降低信號(hào)強(qiáng)度。臨床使用哪一類造影劑則根據(jù)組織的特點(diǎn)而定。T1縮短的過(guò)程要求氫質(zhì)子與造影劑的磁性部分直接作用，即水分子的氫核要盡可能地接近磁性微粒達(dá)到弛豫增強(qiáng)。如脂質(zhì)體包裹的Gd-DTPA其T1增強(qiáng)效果弱于相同濃度的Gd-DTPA，由于脂質(zhì)體限制了外部水分子同Gd-DTPA的接近。T2縮短過(guò)程是一種遠(yuǎn)程效應(yīng)，通過(guò)T2制劑的局部磁環(huán)境的不均勻性干擾T2。將T2類制劑包入脂質(zhì)體，其T2弛豫增強(qiáng)，因?yàn)橹|(zhì)體的聚集產(chǎn)生了更大的局部磁環(huán)境的變化。
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