核磁共振攝影 ( MRI )

勞德伯 曼斯菲 MRI發明者


  今年的諾貝爾生理暨醫學得主日昨揭曉,是勞德伯( Paul Lauterbur ,美國伊利諾州立大學化學教授)及曼斯菲( Peter Mansfield ,英國諾丁漢大學物理教授)。其貢獻是:發明「磁共振像影術」(簡稱 MRI ),開創醫學新診斷技術,提供醫學重要研究工具,造福人類。

   MRI 是 1970 年代勞德伯教授無意中發明而進一步研究出來的。回溯 30 年前,筆者參加 Gordon Conference 時,勞德伯曾報告他的初步實驗結果。

意外發明 卻遭國際學刊退稿
  當時他在紐約州立大學 Stony Brook 校區化學系當助理教授,因研究經費不足,所使用的儀器是另一位教授送給他的舊核磁共振儀,磁場不均勻,常常一個信號分裂成二個,他想盡辦法要使磁場變成均勻一致,卻無計可施。

  有一天,勞德伯異想天開,在大磁場外另加磁場使樣品感受到更不均勻而有梯度( fieldgradient )的磁場,這使他能測出樣品的「空間位置」( spatial resolution )而不是一般化學家想要的「光譜分析度」( spectral resolution )。他把研究論文寄到英國著名的《自然》,竟遭退稿,理由是「不具科學價值」。

  隨後,曼斯菲利用勞德伯的研究成果,運用數學及電腦的分析,並開發出「回波平面影像術」( echo-planar imaging ),這些改進使 MRI 能在短時間內提供出清晰的人體器官影像, 1980 年代才被醫學界應用來做診斷及研究工具。

  令勞德伯始料未及的是,當初那靈機一動的實驗,如今會如此廣泛地被應用到醫學的診斷及研究工具,使他獲得諾貝爾獎。

  近年來,科學家更大大改進了影像術,目前已能測量出腦的實際運作情況,稱為「功能性 MRI 」( fMRI )。

fMRI 知道你在想什麼
   fMRI 影像掃描譜能準確顯示出腦的活動指標(循環到腦部的血液氧氣與葡萄糖的消耗量):某一腦部位做某種思考活動時,該部位就會發亮,就像燈泡發亮,愈亮表示愈多思考活動。故 fMRI 能測量出來思考活動性是發生在腦的某部位及其活動程度。

  利用 fMRI ,腦科學家可測量出人們在想什麼,包括學語言、思考、回憶、聽音樂、看美女、想做愛等, fMRI 都會在腦的不同部位發亮。

  磁共振影像術仍不斷推陳出新,精益求精。目前全球約有二萬二千台,而每年有六千餘萬次的掃描造像。 MRI 是利用人體水分子的氫原子的核順磁性( nuclear paramagnetism )在有梯度磁場下做核磁共振。核磁共振能測量出不同器官、組織、細胞等的水分及流量。

   MRI 當初叫核磁共振影像術( NMRI ),但 MRI 並不使用有放射的元素,也不使用對人體有害的高能電磁波,加上一般人對「核」敏感,故改稱「磁共振」。 MRI 可診斷癌症,許多腦神經病症,如腦中風、多發性硬化症、小腦萎縮病、脊椎病變等,都能使用 MRI 做準確的診斷及追蹤。

  短短 20 年, MRI 大大改變了醫學診斷技術,並成為重要的研究工具;勞德伯與曼斯菲雖非出身醫學界,卻為醫學的臨床與研究帶來重大影響,確實值得在歷史上記上一筆。

核磁共振造影 (MRI) 預防醫學的新希望
  台中榮總磁振造影健檢中心醫師王偉煜表示,用在醫療診斷的核磁共振造影 (MRI) 和正子造影 (PET) 檢查,開拓預防醫學更高度的準確性,其中又以不具放射性的磁振造影被健檢市場視為最大的希望。

  王偉煜指出,磁振造影檢查是運用磁場變化的原理產生影像,由於人體中存在大量的水份,若將人體置於比地心引力強上萬倍的強大磁場中,經過無線電波脈衝,激發人體內水分子中的氫原子,會產生共振而發生磁場訊號的變化,人體器官、組織成分性質不同,產生的訊號互異,透過電腦影像處理,即可呈現人體內部器官、組織結構及病灶的立體斷層切片影像。

  磁振造影 (MRI) 何以能在健檢市場中大放異彩?其優勢在於一般全身健檢必須一至二天的時間及檢查期間需禁食等限制,而磁振造影僅需二個小時以內,即可擷取骨骼、肌肉、脂肪、心臟、腦部,甚至血管血流等全身組織構造,高達 2,000 至 3,000 張的高解析度多重切面圖,且都能以立體影像畫面呈現。

MRI 非侵入性、無輻射、時間短、精確度最高
  磁振造影檢查時具不需侵入人體,沒有輻射線傷害、精準度高、時間短等優點,同時磁振造影對腦脊髓神經系統的靈敏度極高,可辨別極小的病灶,對腦部原發性或轉移性腫瘤、脊椎神經組織、泌尿生殖系統、心臟血管等,都有優於其他影像醫學儀器的清晰影像及高篩檢率。

  王偉煜強調, MRI 在心血管方面,可安全的一次篩檢全身周邊血管,非侵入性的擷取心臟、腦部,甚至血管血流等影像,對心臟功能(包括血流量及心臟運動)評估及早期微小的心肌梗塞,也是最佳的檢查方式。

  日前一位往來於兩岸 50 餘歲外表健康狀況甚佳的台商,到台中榮總磁振造影健檢中心做全身健康檢查時,意外發現其右側腎臟出現 1.5 公分左右的腫瘤影像,在注射對比劑的影像顯示後,確認是罕見的腎臟細胞癌。因為能在初期的時間發現病灶,經轉介至泌尿科進行局部切除開刀治療後,該名台商的情況相當穩定,在休息一個月後,現已能下場再享受揮桿樂趣。

及早發現、治癒率最高
  所以,「及早發現、及早治療」的預防醫學概念,不應只是呼口號而已,透過醫療技術和尖端科技檢測設備的進步,讓許多如心、腦血管硬化及腫瘤等慢性疾病能愈早發現、愈早治療,成效也愈好。王偉煜說,因為這些屬於長期累積的「習慣」型疾病,如果發現的早,讓患者學習自我控制,儘早改善生活作息、飲息習慣和投藥控制,就可避免許多不幸的發生,同時減少醫療資源的浪費。

  職場上打拚的中壯年男子,往往自恃看似健康,加上業務繁忙等藉口,多半忽略身體上的一些警訊,所以造成各種癌症、中風及心臟病一直高居國人的前三大死因。據台中榮總磁振造影健檢中心近期的檢查報告指出,男性受檢者有高達近二成健康情況已亮起紅燈,可能隨時有導致中風或腫瘤擴大的危機,卻不自覺的情況。

  所以勇於面對自己的身體狀況,經由正確、高篩檢率的健檢方式,儘早發現健康問題、儘早尋求解決的方法,是終日埋首於職場男性的首要的重責大任,切勿以為選擇躲避,健康殺手就不會找上門。【2005-10-26/經濟日報/B12版/預防醫學】
arrow
arrow
    全站熱搜

    tonyko 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()