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磁共振成像(MRI)是一种用于诊断成像的非侵入性技术。
MRI对于软组织的成像特别有用。因此,MRI允许具有良好解剖学细节的大脑的高质量成像,并且对于许多类型的神经病症,其提供比其他成像方式更高的灵敏度和特异性。MRI还使用造影剂和不同序列类型的组合提供了显着的灵活性。
图像分割是图像分析的主要任务之一。在脑MRI分析中,图像分割通常用于测量和可视化大脑的解剖结构; 分析大脑变化; 并划定病理区域。 MRI的治疗用途也存在于大脑中。例如,MRI引导的放射治疗经常用于脑肿瘤。 MRI也用于神经外科计划和神经介入放射学程序,尽管后者需要专门的非磁性设备。
MRI利用不同组织中包含的不同含量的氢原子。具体地,基于其自旋方向具有其自身磁场的氢原子与由MRI机器产生的强磁场对准。MRI机器随后产生电磁脉冲,其频率足以被氢原子吸收。这种吸收的脉冲使氢原子进入激发态,从而改变氢原子的自旋并使它们与磁场不对准。随着时间的推移,氢原子返回到其原始的松弛状态并再次与磁场对齐。这取决于它们所包含的组织,以不同的速率发生。在返回其松弛状态时,氢原子也产生射频脉冲,其被检测并转换成可用于诊断目的的图像。
MRI中的组织对比可以基于以下内容:
水/脂肪/蛋白质含量
代谢化合物(如胆碱,肌酸,N-乙酰天冬氨酸,乳酸)
特定分子的磁性(如血红蛋白)
质子密度
水的扩散
灌注(毛细血管血流)
散装流量(大血管,脑脊液[CSF])
更快速的采集和先进MRI序列的开发,如磁共振波谱(MRS),弥散张量成像(DTI),灌注成像,功能磁共振成像(fMRI)和磁敏度加权成像(SWI),以及使用更高的磁场强度,使MRI成为详细评估发育中大脑的重要工具。