專題一：How are these images produced？ (1)X-ray (2)Sonography (3)CT (4)MRI X-ray
自1895年德國物理學家侖琴(Roentgen)在一次實驗中發現X-ray之後， X-ray即廣泛 應用在工業或醫療領域。由於X-ray能使螢光物質發光，並且能夠穿透許多物質，將此 技術應用在醫療診斷方面，利用X-ray與含螢光物質的照相板，可顯示出病人身體正常 組織與病變組織的X-ray吸收係數 (或衰減係數)，來得知病人身體骨骼的異狀，醫師可 從X光照相底片上鑑定出不同密度的組織、臟器或病變的部位及大小。 X-ray的成像原理 當光照在感光底片時會產生光化學反應，在感光乳劑中的金屬銀離子在化學過程中 形成顆粒沈澱而使感光底片變黑。沒有接觸到光的底片沒有光化學反應也就不會有銀 離子沈澱而使得底片保持澄清透明。當我們用〝正相〞 （positive） 的相紙沖洗〝負相〞 的底片時，上述的黑白值就會相反，即底片上黑色的區域在相紙上成白色，反之亦然 。 而我們在醫學院所見的X光片其實就等於我們照相所用的〝負相〞底片。X射線， 如同可見光，也可使感光底片上的銀離子沈澱，但是X射線的速度卻比可見光使銀離子 沈澱的速度慢很多，臨床上我們無法為了要有足夠的X射線暴露而使病人照射很久，因 為太多的X射線也會使病人危險。因此，為了解決這個問題，我們研發出一種特殊的底 片容器，叫做 「片匣」（cassette），它可以加強成影。
〝放射密度是物體厚度的函數〞：
這句應該是說放射密度（radiodensity）和物體的厚度成正相關性。（所謂放射密度 就是指X光的〝不透性〞）隨著物體厚度的增加，其吸收 X光的能力也遞增，X光片便 隨物體厚度的增加由黑到白。（薄→黑，厚→白）。
〝當物體厚度一定，則放射密度和物體的組成成正相關性〞：
簡單來說，我們想像各有1立方公分大小的鉛、空氣、奶油、骨頭、肝臟、血液、 肌肉、皮下脂肪和硫酸鋇，他們的明暗是如何呈現？道理就是如果這些物質是純基本 化學元素構成的話，我們可以用原子序的大小來決定，如鉛的原子序為82最大，所以 它的放射密度最高，把X光都吸收了，所以在X光片上便成白色，另外鋇的原子序56， 骨頭中的鈣原子序20.....這樣可漸漸排出明暗。另外空氣有最大的放射透性（radiolucent ，表X光易穿透，幾乎不被吸收，放射密度低），在X光片上呈黑色。 人體組織構造有密度和厚度的差別，當X-ray穿透過人體各種不同的組織器官時， 它被吸收的程度也會有差異 (密度高的、比較厚的，吸收的X-ray多)，所以到達膠片的 X-ray量就會有差別，經過顯影形成黑白對比的影像。 如何顯影？ 我們用來顯影的膠片上面塗有溴化銀 BrAg，經X-ray照射後，Ag+還原成Ag(金屬 銀，沉澱在膠膜上會呈”黑”色)，而未感光的溴化銀在定影沖洗的過程中會被洗掉，就 會呈現膠片原本的透明色 (“白”色)，所以密度較高、厚度較厚的組織像bone吸收的 X-ray多，在膠片上就呈白色。而隨著吸收程度的不同，就產生了具有黑白對比，層次 差異的影像。 組織呈現 書上將人體組織的密度歸納為三類： 1) 高密度：bone, 鈣化病灶 2) 中等密度：cartilage, muscle, nerve, 實質器官，結締組織，體液
3) 低密度：fat, 存在於呼吸道、胃腸道的氣體 像是以胸腔來看的話，肋骨部分吸收多呈白色，肺部含氣體呈黑色等。 判斷病灶 一旦組織產生病理變化，它的密度就會改變，經由X-ray的解讀找出病灶。在看 X-ray片子時要注意觀察器官的部位、分布、數目、形狀、大小、邊緣、密度的均勻性 與否、病變區域鄰近器官組織的改變。配合臨床上的症狀、病人的疾病史等等也是很 重要的，看片子做的推測如果能和病人症狀吻合，那大概就不會錯了。 X光的應用與防護 在眾多研究應用X光的人中，最引人注意的是美國的愛迪生與法國的居禮夫人。發 明家愛迪生在1896年就製造出X光透視螢光屏，並製造商業用的X光機出售給醫院， 1897年美西戰爭期間並設計移動型X光機供戰地使用。另一位是法國科學家居禮夫人， 她在第一次世界大戰期間，設計活動的X光車巡迴各戰地，並設立二百個野戰醫院X光 站，對傷兵的救治幫忙極大。 在1920年代以前X光被廣泛使用，甚至濫用。醫院用它來診斷疾病，攝影家把它當 做另一種照相工具，甚至連鞋店，也裝設X光機，讓客人透視看看自己的腳骨。因為剛 開始，人們不知X光的幅射會傷害人體。逐漸人們發現，經常照射X光的部位會出現皮 膚灼傷，汗毛脫落，接著頭髮、眉毛掉落，皮膚出現惡性潰瘍，尤其以X光工作人員的 傷害最明顯，雖然當時有人提出X光會有幅射傷害，但因大家對X光熱心過頭，而有意 無意地忽略那些幅射傷害，直到1920年代之後，才普遍知道使用鉛衣、鉛手套來防護 。而現在，X-ray仍是廣泛的應用在醫學診斷方面，當然也會依需要搭配其他如CT、 MRI等儀器的檢查，互相截長補短，來達到最佳的診斷效果。 sonography (ultrasound) 基本原理： 人耳所能聽見的聲音範圍約為20 - 20000Hz，比此更高頻率的聲音就是超音波。在 醫學診斷上所使用的超音波，是由一種類似磁器材料的PZT物質，將之作成薄膜並在 兩側加上正負電壓，利用「壓電反應」來產生及接受超音波，並藉以診斷體內的器官。 而此薄膜我們也稱之為振動體，其裝置在超音波檢查儀的探頭前端。 當我們將超音波檢查儀器的探頭(probe)壓在體表時，前端的振動體在極短時間內對 體內發出超音波(發信)，而超音波在體內傳播，當音波射到音響性質相異的組織或臟器 的界面時，會產生反射，此反射的音波我們稱之為echo，當echo反射回探頭而被探頭 接收時(受信)，電腦依照從發信到受信之間的時間差來計算，就可得知各組織界面的與 探頭間的距離，就好像漁船利用超音波來探測魚群的深度一樣。 當受信後的echo經過電氣處理，如增幅、檢波、畫像化，並且一再的重覆的進行發 信、受信，則可繪出身體斷面的影像，這種方法稱為脈衝反射法(pulse)，為現在應用 在超音波裝置的原理。 超音波診斷裝置對受信後的echo信號，有二種表現的方式： A－mode：此表現法為將echo的強弱以波形振幅的高度來顯現，以往常被使用於偵測 腦中央組織有無因腫瘤，血腫等佔據空間病灶而推移。 B－mode：現在最為常用的表示法，是以畫像的明暗(亮度)，也就是由無數小型亮點( 代表音波搏動)來表現echo的強弱。 還有另一種表示法稱為M－mode，此方法為將探頭固定，將超音波到運動對象(回 音源)的距離的時間變化在映像管上表示，主要用於心臟及其相關組織的動態。
性質： 醫療診斷用的超音波依照所要探測的器官深淺而必須調整頻率，在檢查位於腹部較 深之器官時，大約是3 - 4MHz，而淺部的器官如眼及甲狀腺時，則多使用較高的5 10MHz。此外在這些頻率的超音波在身體檢查上還具有如下的一些特性： 1、在液體、固液相中傳播良好 → 因此在身體內的實質臟器，如：肝、胰、腎、 脾…等，以及肌肉、脂肪等軟組織中傳播良好。 2、無法在氣體中傳播 → 高頻率的超音波在空氣中幾乎不傳導，因此會收到體內 ，肺、消化管內氣體的干擾。 3、骨骼無法傳導 → 因為在骨骼表面會造成強反射，所以骨骼不傳導超音波，因 此被骨骼所包圍的臟器是無法實施超音波檢查的。 4、超音波在體內組織間的音速不一，因此在測量時利用時間差換算成距離時，或 是計量管徑或腫瘤徑的大小時，會有些微誤差的產生。 5、頻率愈高的波，其空間解析度愈好，解析力包括距離解析力和方位解析力，但 越高頻的超音波在體內就愈易被吸收，因而在組織內快速衰減，愈難傳至遠處，不過 在液體內則幾乎不減弱。 特殊影像： 音響陰影：當超音波通過強反射體或吸收體時，因通過受阻，在其後方則造成無 echo區或低echo區，我們稱之為音響陰影。例如在腹部超音波檢查中，結石，肋骨， 腸管氣體的後方則會出現陰影。 多重反射(多重回音)：對於超音波束，若存在複數的垂直反射面(也就是與探頭水平 的反射面)，則超音波會在反射面之間來來回回地反射，造成多重回音的現象。常見於 於腹肌的肌膜或腹膜。 鏡面效果(虛像)：在超音波遇到表面平滑的反射體時被反射回來產生鏡面像的情形 稱之。例如經過肝到達橫膈膜的超音波，保持與入射角相等的角度(反射角)向肝內反射 ，而此反射波若在肝內被再次反射回去(假設此構造處為A點)，就會循原來的路線逆走 回去，經橫膈膜再次反射後回到探頭，而構造A點會顯現在橫膈膜的另一側形成虛像。 側波：一般而言探頭的中心軸上具有最強的音波束，但在離開中心軸方向尐許，亦 有微弱的超音波束存在，這些音波我們稱之為側波，當側波在體內遇到反射體而被反 射回主軸回到探測器時，電腦一樣會將之顯示出來，但由於測波所測得的情報是在斜 方向上的，將之顯示在主軸超音波探得的影像上就會影響診察。 透鏡效果：常見於上腹部正中央行超音波檢查時，腹直肌扮演音響透鏡的效果，當 入射角等於斜角時，產生曲折反射而造成一個虛像，形成一個物體被顯示成二個影像( 一實像和一虛像)的情況。 這些特殊影像又稱為artifact，此指在超音波影像上所出現一些在X光或CT等影像上 不會出現的情形。 診斷裝置： contact compound scanner：接觸複式掃描機，探頭稱為scan，被支持裝置以臂(arm)支持 著，臂上的三處關節部的角度計變化量可以自動正確地檢出身體表面的彎曲、傾斜， 缺點是一次掃描時間(3 - 10秒)內患者會動、呼吸，臟器會移位，畫像會模糊。 linear electronic scanner：線性電子掃描器的探頭上面有排列成卡片型的變換器，這些 變換器將其以7 - 8個變換器為一群體用，依序振動下去，可藉由改變電氣信號的快慢 來變更焦點距離，也可從斜向發射超音波。可觀察身體內的動態，故被稱為real time掃 描器。視野狹窄(長方形視野)，不易作臟器定位為其缺點。 扇形電子掃描器：和線形電子掃瞄器原理相同，只是使用更小口徑的探頭來描出扇形 超音波，在檢查肝時很方便，尤其是做用線性掃瞄器時，橫膈膜下方(肝右葉處)會成為 其盲點，而用扇形掃瞄器則可以觀查的到。
凸形電子掃描器：將線形電子掃描器的探頭前面將之變成凸形而成的，能夠以線形電 子掃描器的回路而得到扇形方式的視野，但是在肋間掃描走行肋骨時，無法保持直角 方向，且在身體表面向外彎曲處，探頭的終端部份無法緊貼於皮膚，會留下空隙。 機械式扇形掃描器：探頭內裝有數個迴轉振動的變換器，又分為回轉式和往複式。 超音波儀上常用的調節 gain：太強會使雜訊與artifact變多，畫像變白解析力變差，而太弱時，畫像不明。 STC(sensitivity time control)：在調節這種因深淺部位不同而造成的echo強弱差別，依照 身體內深度，分別調整其感度，把肝等實質性臟器的內部整個調整成均等的亮度。 dynamic range：此為決定echo強弱範圍的機轉，一般而言，螢幕上能夠顯現16 - 20階段 的濃度，若是range範範廣，將其壓成16 - 20階段的顯示，能夠形成富有階調性的柔軟 影像，但在畫面上就讀不出微小的回音強度的差異，而若把範圍狹窄的回音分割成16 20階段的濃度，可以將固定範圍內的回音強度差異強調出來而觀察得到。 CT(Computerized tomography) 遠在1920年代人們就開始在放射線學(radiology)使用斷層攝影(tomography)了。它利 用掃描系統 (scanning system)的移動將X光影片上的綜合影像(summation image)分裂成 按空間順序排列的平行影像層。到了1970年代又將電腦的新科技應用在這項純屬機械 性的概念中，就衍生了電腦斷層攝影(computerized tomography或computed tomography ，簡稱C.T.)。利用這項技術可由不同方向收集源自身體內某一區域(a body region)的資 料(即衰減值(attenuation value))，直到該構造的空間排列(spatial arrangement)能組成為止 。由衰減值組成的方陣(matrix)隨即以灰色陰影(shade of grey)將掃描區域顯現為圖面， 即構成電腦斷層圖(computed tomogram)。在這種方法中對提供重要診斷訊息的組織密 度 (tissue density)也能反覆不變地測量。 體積元素(Volume element) 在電腦斷層圖中的最小單位是畫面元素(picture element)，簡稱晝素(Pixel)。它代表 所顯影的橫斷層區域(cross-sectional area)中的一部分。其大小依所選擇掃描範圍 (scanning field)與畫面方陣(picture matrix)而定。當畫素配上斷層片厚度(slice thickness) 後，它就代表組織體積 (tissue volume)了。其內容牽涉到斷層片厚度(slice thickness)， 方陣(matrix)的大小及掃描範圍 (scanning field)等因素，這時稱之為體積元素(volume element)。這一名詞也代表了電腦斷層攝影約兩大特色：它所能表現的空間解析度 (spatial resolution)有限，但卻能表達密度值(density value)。 密度值(density value) 每一體積元素(volume element)都代表稱為密度值的數值。它是其中所含組織的平均 衰減值 (mean attenuation) 。密度值與直線性衰減係數(linear attenuation coefficient)間有 直接的關係。將掃描機作內部校準(internal calibration)時可將水的密度值設定為0，而空 氣所含者設定為-1000，某地身體組織的吸收值(absorptionvalue)就依此為基礎來劃分， 這稱為韓士菲刻度(Hounsfield scale) 。由此可見密度值是一種代表相對直線性吸收係數 (reIative linear absorption coefficient)的隨意設定單位。 部份體積效應(partial volume effect) 密度值(density value)是體積元素(Volume element)內所含組織衰減值的平均值。當 體積元素內含有不同密度的構造時，它們對密度值的影響和各自在體積元素中所佔的 分量成正比。由此可見部分體積效應是有限度空間解析度(limited spatial resolution)的結 果。它可經由較細格的影像方陣(image matrix)及較薄的斷層片厚度(slice thickness)，亦 即較小的體積元素(volume element)來改善。
在評估影像時，部分體積效應會以兩種方式影響影像的判讀： ●定量力面：它會使構造邊緣上的密度值發生偏差 ●定性力面：傾斜通過具有空間正交結構(orthogonal architecture)的體積元素的構造會顯 得模糊不清，亦即會出現不同的灰色陰影(shade of grey)。 因此比體積元素的邊緣長度(edge length)要窄小的縫隙(fissure)會表現為改變密度的 體積元素，而無法直接反映其形象。較大的斷層片厚度(slice thickness)會矇蔽水平縫隙 (horizontal fissure)，而較大的畫面元素(Picture element)，即較粗的影像方陣 (image matrix)則會矇蔽垂直縫隙(vertical fis-sure) 三次元立體CT片(Three-Dimensional CT) 經由電腦重構一系列的連續CT片，可以得到三次元立體CT影像。顯示了一個顏面 骨折病人的3DCT片。骨折碎片移位的走向和位置經由3DCT能提供給外科醫師非常逼 真的立體影像。雖然由一般的CT片就能清楚的看出骨折的所在，但這種由3D立體影像 所提供的立體CT片卻使人較容易的瞭解骨折虛的結構。不需要再作額外的CT掃描。經 由掃描器內的電腦或其他電腦把一系列的連續CT片重新分析即可重構成3D影像。一旦 立體影像完成後，可以真時間掃描的方式(realtime)在電腦螢幕上作旋轉以觀看每一邊 和每一CT片的結構來判讀此立體解剖的內部構造。 技術的實現(technique realization) 衰減值(attenuation value)由排列在X光管(X-ray tube)與病人背後的偵測器(detector)進 行測量。現今使用多為第三及第四代機型(第一及第二代機型已廢棄)，在此還是將之列 出以示CT之演進： ●單偵測器旋轉平移掃描機(single-detector rotation-translation scanner)，即俗稱第1代掃 描機(1st generation scanner)：相對位於目標物兩側的X光管(X-ray tube)與偵測器室 (detector chamber)間利用細柵X光束(finely gated X-ray beam)作180次1度 「角步」 (angular step)的掃描。它們在每一「角步」中也必需以線性平移動作(linear translation movement) 跨越身體。其最短掃描時間需要數分鐘。 ●多偵測器旋轉平移掃描機(multidetectr rotation-translation scanner)，即俗稱第2代掃描 機(2nd generation scanner)：與X光管對立的偵測器系統(detector system)中具有5～50具 偵測器室(detector chamber)。發散X光束(diverging X-ray beam)或扇形X光束(Fan-shaped beam)減尐了 「角步」 的數目。它會依扇形X光束的角度而變化，通常為10度。最短的掃 描時間為6～20秒。 ●具有可移動偵測器系統(movabIe detector system)的旋轉掃描機 (rotation scanner)，即俗 稱第3代掃描機(3rd generation scanner) ：攏罩著整個目標物的寬廣扇形X光束(broad fan X-ray beam)及與其相對而具有200-600個偵測器的偵測器場(detector fieId)會環繞薯身體 旋轉。其掃描時間約為1至4秒。 ●具有固定偵測器(stationary detector)的旋轉系統(rotation system)，即俗稱第4代掃描機 (4th generation scanner)。攏罩著整個目標物的扇形X光束(fan-shaped beam)在具有300～ 1000個偵測器的固定偵測器環(fixed detector ring)內側或外側旋轉。其最短掃描時間為3 ～8秒。 對全身電腦斷層攝影而言，愈短的掃描時間(Scanning time)愈有利於減尐因呼吸 (respiration)、蠕動(Peristalsis)與心跳(heart beat)等因素所造成的移動性假影(movement artifact)，這是所有廠商與使用者一致的期望。將各次投影(Projection)中所獲得的衰減 值(attenuation vaIue)輸入電腦(computer)後，就成為一套方程式中的元素。電腦斷層圖 (computed tomogram)是經由複雜的數學運算(mathematical process)後，進行影像重建 (image reconstruction)的結果。它由含有一定數目畫面元素(picture element)的方陣 (matrix)所構成，這些元素就代表了其吸收行為(absorption behaviour)的數值。將這些數 值轉換成灰色陰影(shade of grey)後，就可構成所掃描的橫斷層區域(cross-sectional area)
的影像了。其中的各種構造由它們對X光吸收能力的不同就可獲得區別。 CT之優點有: 提供身體橫切面影像，去除體內器官在X光像上相互重疊之缺點，優異之對比解析 (Contrast resolution)，可正確顯示器官之幾何關係位置，而無任何扭曲，故可以CT作為 距離，徑距，厚距及推移之測量;外科及放射線治療方式亦可利用CT規劃，組織特異 (Tissue characterization);直接測量軟組織中之電子濃度(Electron density)，進而顯示其特 性(如水，脂肪，鈣化等)，並可測定骨內礦物質之含量。 CT之缺點有: 幾何或對比上之誤失:小型結節病灶可因二斷層切面間相距太大而末包括在內，亦 可因影像對比之不同調整而誤失。費用較昂貴:除設備費用高昂外，每次CT檢查均需較 多之斷層影像，多需使用對比劑及醫師判讀費時較久。假影：斷層影像內僅含都份病 灶，故而組織特異之判讀有誤，其他有高濃度組織(骨骼)或活動所引起之假影。 MRI M─磁場 (magnetic field) R.─無線電頻波 (radio-frequency, RF) ─緩解 (relaxation) I ─影像 (imaging) 物理原理 簡單來說，體內的某些核子在磁場的影響之下，會接收與再射出特定頻率的無線 電波，再利用接收器或天線，將這些載有患者有關訊息的再射出無線電信號紀錄下來 ，最後經過數學運算重建成患者影像。這些影像代表患者各種組織中所含核數目的差 異，以及這些核在磁場內受到無線電波的刺激之後，其復原速率的差異。所以MRI牽 涉到無線電波、靜磁場之間與核子本身的互動作用。 這些互動作用有哪些呢？ 1.旋進（percusssion）：磁性核子在強大的靜磁場中旋進。其實當一個旋轉目標受到 外力作用時就會有旋進現象。而質子在磁場中的旋進速率會隨磁場強度的增加而增加 2.送無線電波給旋進核子：若送無線電波給旋進核子之後，因為無線電波含有隨時 間變化的磁場，所以會使核子旋進的角度變大。無線電波的波長越大，旋進的角度越 大。但因為無線電波只會持續一下子（我們稱為脈衝），所以加大的旋進作用只會持續 一下子。另外，無線電波的隨時間變化磁場中的無線電頻率，以與核子旋進的相同的 速率變化時，就會產生共振。 3.緩和：當送出的無線電頻率脈衝到達核子時，就會使核子同相一起旋進。一但將 此脈衝關掉，核子就會經由稱為緩和的過程，開始回到原來任意分布的狀態。在核子 緩和時，從旋進核子接收到的MRI訊號就會減弱。緩和的速率會提供有關正常組織和 其中病理性變化的訊息。因此緩和會影響MRI的型態。也就是︰給予RF波時，給予能 量﹔當RF波停止之後，組織由高能態回降至低能態，此改變會釋出能量，即為MRI成 影之信號。但是，MRI信號不是只有能量大小。因為MRI信號有兩個特質︰時間及振 幅(能量大小)。即各組織之間所產生的信號(傳到電腦後所產生的影像)對比，是由組織 內不同質子濃度及組織衰減時間之不同而形成(這是屬於能量部分)，但質子濃度相近組 織間之對比亦可利用組織衰減時間之不同而加以改進。(這是時間控制的部分) 但緩和時間如何控制影像呢？再研究一下其過程 1.給予RF波前，磁矩位於縱軸(z軸或B0向量) 2.給RF波後，磁矩轉移成橫向(B1向量) 3.緩和時，橫向磁矩回轉至縱軸。此過程可視為縱軸(z)B0重生及B1(x,y)衰減﹔這兩者 就是所謂的T1(B0重生)T2(B1衰減) T1緩和︰反應了核子和靜磁場的相對方向。又稱為縱向緩和，會使MRI信號減弱 。使這個信號減弱到最大值的37%的時間就稱為T1。T1較短，表示這種組織磁化較快
T2緩和︰反應了核子與核子之間的相對方向。又稱為橫向緩和，會使MRI信號減 弱，其定義方式與T1同。T2較短，表示這種組織的橫軸衰減較快。 4.梯度磁場︰是通過身體組織的某一區域或切片的磁場強度的變化。可以用來或之 身體組織的特定區域或切片的訊息。因為當MRI系統改變通過身體組織某一區域或切 片的梯度磁場強度時，系統就會收到來自在該區域或切片內的旋進核子所發出的MRI 信號。 5.波序︰指一連串系列無線電頻週波。因為MRI成像需要重複給予RF頻波、磁矩緩 解、信號測量。藉著調整給予RF波的時間間隔(TR，time of repetition，二週波之間的 時間)與測量給予RF波及收到信號之間的時間(TE，time of echo，頻波至測量信號間之 時間)，就可以藉此得到最佳影像。 常用的MRI波序如後︰ 1.部分飽和︰其波序為90度(就是使磁矩轉90度)RF波平均分隔 2.自旋回波︰其波序為先給予90度RF波後，隔一段時間後再給予180度RF波，再相隔一 段時間後收集信號。 3.反轉回覆波序︰先給予180度RF波後，隔一時間後，再給予90度RF波。繼之以較長間 隔後，重複以上波序，或者於90度RF波後隔一定時間再給予180度RF波。 TI代表反轉時間。此波序可分短中長三種，其中以短反轉恢復為最常用，因為可獲得 良好之組織對比、去除脂肪組織之高訊號影、減尐因器官活動所產生之假影。 MRI的優點及缺點 優點︰非侵入性檢查，沒有輻射線問題，可得到多樣性資訊 與X-ray比較 MRI藉T1T2不同因素的幫助，分辨軟組織的能力較好。 與超音波比較 與電腦斷層比較 MRI不需要繁雜重組影像即可獲得橫切、矢狀或冠狀等斷層影像 缺點︰價格較為昂貴，檢查時間過久(大約需要一小時)，可產生假影，偵測鈣化困難 與X-ray比較 MRI影像解析度較X-ray差 與超音波比較 與電腦斷層比較 MRI影像解析度較X-ray差 禁忌症 在MR掃描過程中，患者和在周圍的其他人員都會暴露在靜磁場、梯度誘發磁場 及無線電射頻中，所以任何的金屬物品都有可能與組織及磁場之間有互動，而這些 『互 動』都有可能造成傷害。這些安全問題如下︰ 1 噴射體的潛在危險性︰在磁體外環繞著一個靜磁場，稱為邊緣磁場。有些物品 禁止放在邊緣磁場內，因此對任何要進入磁體室人員的監控很重要。必須使用警告海 報和門禁安全系統來限制未經許可的人員進入邊緣磁場管制區域內。邊緣磁場的強度 和從此磁體孔洞處起算的距離的立方成反比。因此當人體越靠近磁體時，噴射體的危 險性越大。一但發生事故時，應先將患者移到掃描室外。要提醒執行常規處理步驟的 人，務必排除金屬物品成為危險性噴射體的可能。原則上，氧氣筒、靜脈注射器、 監視設備、輪椅與推床患者的裝備，都不能進入50高斯線的範圍內，除非是為MRI
特別設計的。
2 對電子機械性質入物的電子性干擾︰ MRI可能會損壞電子組件和心律調節器的功能﹔因此這些物品都不能進到5高
斯線之內。除了靜磁場可能會造成心律調節器的損害之外，RF脈衝也可能誘發 調節器電極的電壓。其他可能受到MRI不良影響的裝置有耳蝸植入物、神經刺 激器、植入氏藥物注射器和骨骼生長刺激器。磁帶、類比手錶及信用卡也都可 能受到影響，因此應該將它們放在10高斯線之外
3 金屬物品的扭力︰ 金屬物品與磁場之間的交互作用，會造成金屬物品的扭動，而造成手術區周圍組 織的損壞。如在患者身外或體內的手術夾。其中最重要的禁忌症是顱內動脈瘤夾。有
多種動脈瘤夾已顯示在MRI的靜磁場暴露時會產生扭力，除非能確定所使用的 動脈瘤夾屬於非鐵磁性。對於新近接受手術的患者要提高警覺。磴骨置換義物也 應該注意，對身上有金屬性異物的患者，如子彈、流彈碎片、眼內金屬物等都必 須特別細心篩選，需用X-ray來確認。
4 組織及金屬物品的局部發熱︰ 通過患者組織的RF脈衝會使組織發熱，雖然技術師可以調整參數，仍需注意，不 要超過SAR(特定吸收比率)。目前在MRI中使用的RF，未見發生生物學上對組織有害的 發熱。但對懷孕婦女仍是禁忌，因為已經證實了︰溫度增加對胎兒有害。 5 神經細胞與肌肉纖維的正常功能受到電子性干擾︰ 梯度─誘發磁場的快速變化可能會在組織中產生電流，這可能已強盜足以干擾神經 細胞和肌肉纖維的正常功能。如閃光的感覺和心室纖維性顫動。但是可以藉著調整最 大梯度磁場的變化，使之比會誘發纖維性顫動的限值低十倍。因此不算大問題。 綜合以上所知，MRI的絕對禁忌症有︰ 1 . 心律調節器 2 . 鐵磁性動脈瘤夾 3 . 眼內的金屬碎屑 4 . 耳蝸植入物 5 . 史達爾─愛德華斯 前6000型人工心臟瓣膜 6 . 體內藥物注射幫浦 7 . 神經刺激器 8 . 骨骼生長刺激器
MRI與其他檢查方法的不同︰ 1.影像檢查方法之型別及其組織特徵 型別 影像特性 組織特徵 1-X-ray 穿透之X-ray 原子序數、組織密度 2-電腦斷層CT 穿透之X-ray 原子序數、組織密度 3-超音波US 反射音波 聲波抗阻 4-核磁共振MRI 射出之無線電波(RF)及信號 組織質子濃度、緩和時間、流速、化學平移、組織磁 5-核子醫學NM 射出之射線 組織吸收同位元素量之不同 6-熱影thermography 射出之紅外線 溫度 7-光子吸收儀 穿透之射線 原子序數、組織密度 以上影像檢查儀器之型別︰ 1.穿透式，2.射出，3.聲波反射，4.磁共振(後兩項檢查儀器為課堂上沒有說過的) 優點 缺點 方便、用途廣泛、費 對比解析較低、檢查 用低、放射量低 面受限 檢查費用低、無損傷 適用之器官 骨骼、軟組織之檢查、外傷、胸部 胃腸道
X-ray X-ray之
對比檢查 CT MRI
性
US NM
效能佳、可以得到各 費用貴 肝、腦、肺 個切面 可得到多樣性資訊、 費用貴、時間久、解 與CT相比，腦、脊髓、大關節面軟 可以得到多種切面、軟 析度還不夠好 血管、心臟、骨盆之影像較CT好。 組織的分辨力較佳 方便、無損害性、多 用於女性骨盆、區別實質或囊性病灶 檢查面 流之主要檢查。 骨骼、肺、甲狀腺、肝膽及心臟之主 像檢查