[Jun 06, 2006]
醫學：無射頻脈衝的新MRI技術
編輯 tslim 報導
由於磁振造影術(MRI)可以檢視身體內部深層的組織, 使它們成為最受歡迎的醫療造影工具. 但MRI並不是完美的, 在使用它們時需要將射頻的脈衝(radiofrequency pulse)打入病人身體中, 並追蹤這些脈衝輻射如何影響組織的磁性行為. 因此必須很小心地控制這些脈衝, 以避免它們燒壞了人體組織並傷害病人. 而現在一個新的研究團隊正試圖研發一種不用射頻脈衝的MRI.
MRI是利用身體裡的氫原子的質子的磁性行為來造影, 這些質子有具磁矩, 就像小磁針一樣. 為了形成影像, 在使用MRI時要先讓病人待在強磁場中, 使身體內的質子與磁場同向排列. 技術人員接著將精準的射頻脈衝送入人體, 使質子小磁針偏離原本平衡的方向. 然後靠著追蹤這些磁針由非平衡狀態再重新回到平衡狀態的過程, 研究人員就可以推斷出它們的分佈及組織的構成樣式. 但是Johannes Kepler University in Linz, Austria的Norbert Muller以及New York University in New York City的Alexej Jerschow想要製造不用射頻脈衝的MRI.
他們認為就算在強磁場下, 質子的磁極方向還是會稍微地擾動. 因此他們在強磁場下, 每次追蹤質子的磁性行為幾毫秒的時間, 然後一再重複. 在多次的讀取後, 他們就可以得到足夠強的訊號, 足以顯露質子的磁性特徵. 接下來, 為了要決定這些質子的分佈, Muller和Jerschow將可變化強度的外加磁場加在樣品上. 由於質子的磁矩排列程度與磁場的強度有關, 因此他們可以藉此找出這些質子的位置. 他們的結果發表在五月二日的Proceedings of the National Academy of Sciences裡, 在四個裝滿水的毛細管的影像中, 每一張都是由30張初步的影像累積結合而成的. 其中有一個毛細管裡含有較多質子的氘原子, 因而呈現出較為明亮的影像. 因此在他們所造出的二維影像中, 可以很明確的辨認出含較多氘原子的毛細管的位置.
The University of California, Berkeley的核磁共振專家Alexander Pines盛讚"這真是個奇妙且新穎的工作". 雖然Jerschow了解這個技術尚未能運用在人體影像上, 因為目前的階段僅適用於小的樣品. 但是他認為, 只要使用市面上較靈敏的磁偵測器, 其結果即有可能大大的改善. 另外, 較好的磁偵測器也許還可以進而讓這個技術僅使用較小的磁場即可工作, 而不需要像傳統的MRI使用極貴的超導磁鐵, 因此可望使得MRI更加便宜且安全.
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