請問什麼是核磁共振?它的原理是什麼?

請問什麼是核磁共振?它的原理是什麼?磁振檢查之後會有後遺症嗎?
原理： 　　核磁共振攝影（亦稱磁振造影

magnetic resonance imaging

MRI ）是近年來在臨床診斷上相當重要的影像工具。

此種使用準確而不必侵入人體的方法為人體內部器官造影

對醫學的診斷、醫療和後續工作都十分重要。

　　核磁共振是指電子核在靜止磁場中

受電磁波激發而產生的共振現象

這裡面涉及到磁矩、自旋角動量、晶格弛緩、脈衝及擴散係數等專業領域

艱澀難懂

但若將之比喻為一盆水

不難發現其原理相當簡單。

　　磁振造影利用磁場原理

使儀器改變體內氫原子的旋轉排列方向

原子核就會釋放吸收的能量

能量激發後放出電磁波信號

再經由電腦分析組合成影像

就是一般看到的 MRI 影像。

　　磁振造影原理

是將人體置於磁場中以無線電波脈衝來改變區域磁場

激發人體組織內氫原子核的共振

而人體不同的組織

便會產生不同的磁矩變化訊號

再經過電腦處理

便可以呈現出人體組織的切面影像。

至於磁振造影的磁場強度

則是以Tesla（特斯拉）磁力單位表示。

　　人體是個充滿水分的有機體

水分子的擴散是三度空間的隨機運動

會受到周圍環境的影響而改變運動速度。

如果將人體視為一盆水

用力拍打盆子外緣

裡面的水會泛起一圈圈漣漪

此時如果將水指插入其中

原本呈同心圓的漣漪就會受到破壞。

　　同樣的原理

人體內的水分子含有很多氫原子核

這些氫原子核本身又具有磁場特性

如同一個小小的磁鐵。

核磁共振掃描是將人體置於強大且均勻的靜磁場中

再利用特定的射頻無線電波脈衝

激發人體組織內的氫原子核。

　　 MRI 對人體不具侵襲性

不會產生游離輻射

可多方向掃描

提供三度空間影像

又有高對比的解像力

是現代醫學不可或缺的診斷工具。

它的好處之一是不論使用多少次

都不會像Ｘ光等傳統檢查方法一樣對病患造成傷害。

　　當組織內出現異常組織時

水分子的擴散即受到阻礙

我們就能透過核磁共振掃描所偵測的水分子運動速度差異

精確區別出正常與異常的組織來。

　　早期

七至八成 MRI 檢查都是用在中樞神經系統

例如大腦、脊椎等

尤其是頭頸部構造複雜

相較於Ｘ光和電腦斷層

能夠多角度掃描的 MRI 更是診斷利器。

近年來

MRI 的運用愈來愈廣泛

不僅逐漸應用到骨骼神經系統、腹部及胸腔

也可以用於血管攝影及膽道攝影診斷。

目前可經核磁共振掃描檢出的疾病包括多發性硬化症、長期下背痛、惡性腫瘤、中樞神經感染疾病、先天性脊髓畸形、心臟血管疾病、新生兒代謝疾病、老年人退化性疾病、孕婦胎兒影像、腦功能性影像、腦微灌流影像、腦微擴散影像、三度空間重建影像、氫質子化學位移影像、脊椎脂肪抑制影像、腦脊髓液動態影像、腦下腺高解析動態灌流影像、腹部疾病如血管瘤肝癌等動態灌流影像、直腸攝護線高解析造影、肝膽胰道造影、心肺血管造影、乳房動態灌注影像等軟組織病變。

此外

外科醫生還可以利用「磁振造影」科技繪製路線圖

做為動手術的指引。

此一科技可以讓醫生在手術前獲得許多有關病人病況的資訊。

　　除了針對人體構造進行診斷

最新發展的功能性磁振造影檢查還可以觀察人體生理變化

例如可用於腦部探索心智功能

如了解過動兒腦內生理異常之處、使用不同語言的腦部變化等；也有人著手研究結合 MRI 和電腦斷層（ CT ）等其他檢查技術

呈現體內虛擬影像

如果技術純熟

就可以進行虛擬內視鏡檢查。

1991 發明核磁共振高解像技術的 Ernst 獲諾貝爾化學獎1995 PET （正子攝影）由 FDA 認可臨床使用2002 發明核磁共振三度空間解像的 Wuthrich 獲諾貝爾化學獎2003 MRI 發明人 Lauterbur 和 Mansfield 獲諾貝爾醫學CT：Computerized Tomography 電腦斷層攝影MRI ：Magnetic Resonence Imaging 磁振造影PET：Positron Emission 正子攝影核磁共振透視人體結構 影像醫學大變革 　　　羅特柏 曼斯菲爾 因而共摘諾貝爾醫學獎桂冠 檢視圖片 　　瑞典卡洛林卡斯學院的諾貝爾委員會宣布

美國化學家羅特堡（ Paul C. Lauterbur ）

以及英國物理學家曼斯菲爾爵士（ Sir Peter Mansfield ）

以致力研究核磁共振掃描（ MRI ）為醫療檢驗帶來革命

榮獲今年的諾貝爾醫學獎。

　　學院在頌辭中推崇他們在 1970 年代的發現

對核磁共振的運用貢獻厥偉

促成了現代核磁共振掃描儀的問世。

掃描儀可清楚呈現體內器官立體影像

已用於例行性檢查

是醫學檢驗與研究的一大突破。

　　學院說

掃描儀取代了傳統的痛苦檢驗法

大大減輕了病人承受的痛苦

而且檢查更精準

也可減少感染的危險。

由現有的資料看來

MRI 不會造成任何傷害。

　　羅特柏和曼斯菲爾爵士兩人可共享一千萬瑞典克朗（ 130 萬美元

約新台幣四千四百萬元）獎金

頒獎典禮將於 12 月 10 日舉行。

　　 MRI 現已用來檢驗幾乎所有的器官

對於腦部、脊柱掃描和癌症的診治及追蹤特別有價值。

　　羅特柏現年 74 歲

是烏班納伊利諾大學教授

亦是伊大醫學院生物醫學核磁共振實驗室主任。

他在 1971 年開始研究 MRI 的醫學用途。

在此之前

磁場主要用於研究化學物質結構

他也從事類似研究。

他的研究「為現今稱為 MRI 、後來得到全球醫學矚目的這一領域奠基」。

　　勞特柏發現把梯度（ gradient ）加到磁場中

可造成磁場變化

即引用磁場梯度就能造出三度空間影像。

他只要分析這種射出的無線電波特性

就可以判定它們的起源。

如此一來

就可能為一些使用其他方法無法見到的結構建造呈現三度空間影像。

這可說是 MRI 技術研發的關鍵。

1973 年

他發表研究

陳述如何把梯度磁場加到主磁場中

呈現一般水由重水包圍的水管剖面圖。

沒有其他掃描方式能區分一般的水和重水。

　　羅特堡在磁場上放了兩瓶水

因為水含有氫原子會產生訊號頻率

羅特堡在磁場內再外加一個磁場

兩瓶水的訊號頻率產生改變

他再把兩瓶水變換成垂直的位置

訊號又再度改變

有了頻率和位置兩種數據

就能經電腦分析得到磁振造影的影像圖。

1973 年羅特堡這個發現

經過七年後

紐約的一位醫生發展出了第一台臨床使用的磁振造影 MRI 儀器。

　　另一位諾貝爾醫學獎得主曼斯菲德

發明了瞬間影像技術

讓 MRI 可以測量血流、血氧濃度等生理方面的檢查

讓 MRI 的臨床應用更廣泛。

　　曼斯菲爾現年 70 歲

是英國諾丁罕大學榮譽教授。

他利用磁場中的梯度

更精確地顯現核磁共振的區別。

他以研究顯示

如何快速有效地偵測這些訊號

證明如何使用數學方式分析訊號、轉換成影像

讓影像更清晰

從而發展出一種有用的造影科技。

這是 MRI 得以實際運用的關鍵步驟。

他同時也以研究顯示

如何從快速的梯度變化（即所謂的回波面掃描

echo-planarscanning ）

呈現極快速的掃描影像。

這個技術 10 年後運用於臨床上。

　　瑞典檢驗放射學專家林格茲說

MRI 對先進國家的醫療影響至鉅。

　　第一部 MRI 掃描儀在 1980 年代問世

到了 2002 年

全球約有 2 萬 2000 台

每年作了超過 6000 萬次的檢查。

　　 MRI 是把人體組織的氫原子轉為細微的無線電發射器。

而人體中含有很多水分子

水中含有很多氫原子。

　　 MRI 掃描儀追蹤這些氫分子

可呈現人體內部器官的立體影像。

這就有點像夜間在城市中飛行

靠著找出燈光

辨識城市的輪廓。

　　英國牛津大學「磁振造影」專家拉達說

「他們二人顯然是磁振造影的發明人和發展者」。

拉達指出

「磁振造影」用途極多

可以造出一些影像

除了顯示人體器官外

甚至可以顯示腦部功能

「想觀看關節、膝蓋、腦部、心臟等每個基本器官

都十分管用」。

拉達爵士說

他們早就應該獲得這項殊榮了。

「他們兩人是發明 MRI 、並持續加以研究的科學家。

在這個領域

有很多人都有貢獻

但他們兩人發表了關鍵的報告。

」 　　研究磁場的進展

數十年來已獲頒數項諾貝爾獎

1952 年布洛赫和普塞爾榮獲物理獎。

今年的得主是以把磁場研究運用於主流醫學而得獎。

　　 MRI 掃描儀是醫師準備手術的重要工具

讓醫師清楚病灶所在。

掃描的影像夠清晰

讓醫師可把電極置於腦核中心

治療嚴重疼痛或巴金森氏症等病人。

　　在癌症治療方面

MRI 可精確顯現腫廇的大小和位置

讓手術和放射療法作得更精準。

MRI 還可分辨不同的組織形態。

以大腸癌為例

有助於判定組織受影響多深。

　　 MRI 也可讓醫師不必再作很多的內視鏡檢查

免去病人很多痛苦。

核磁共振造影的最大優點是它不會造成傷害

感染的風險已被排除。

偵測病變、預後追蹤 醫界仰賴日深 侵襲性檢查將愈來愈少 　　 MRI 在醫療運用愈來愈廣泛

從頭到腳、從癌症到心血管疾病、從診斷到追蹤

已是現代醫學不可或缺的利器；醫界認為

MRI 還可逐一取代許多侵襲性檢診

未來發展潛力無窮。

不過

磁振造影掃瞄儀造價不菲

目前只有在醫學中心或區域級以上的教學醫院才有設置。

　　台大影像醫學部主任廖漢文指出

MRI 主要是針於人體軟組織病變偵測和診斷

而人體絕大部分都是軟組織

因此

MRI 可以運用的範圍很大；從腦神經病變、全身癌症、心血管疾病等

幾乎全身都可以使用

甚至在絕大部分的腦神經疾病、脊椎、脊髓及關節、韌帶等運動傷害上的診斷效果

已可取代斷層掃描（ CT ）。

　　磁振造影對於腦脊髓神經系統靈敏度極高

能辨別很小的病灶

對於腦部原發性或轉移性腫瘤、中樞神經感染疾病及退化性白質病變等

皆有很高的偵察率

其結果更優於電腦斷層攝影 (CT) ；由於顱底及腦幹部位的病灶透過 CT 攝影

易因其鄰近骨骼太厚而造成假影現象

這都必須藉助磁振造影掃描儀檢查來克服。

　　此外如泌尿生殖系統、眼眶及耳鼻喉方面的應用

以及肌肉骨骼關節系統、心臟血管、肝膽腸胃、胰臟及腎臟等部位都能清晰顯像

臨床適用範圍甚廣。

磁振造影掃描儀由於並非使用傳統的放射線X光

使用迄今尚未發現對人體造成傷害

由於沒有輻射傷害之慮

所以亦可適用於小孩

甚至是孕婦。

　　特別是對全球頭號健康殺手癌症的偵測

日受重視

索費高達 10 數萬的全身 MRI 檢查

已成國內醫療院所健康檢查最熱門的項目。

台北榮總放射線部主任張政彥表示

包括肝、胰、脾、肺、腎等病變

及淋巴腺的異常

都可藉由 MRI 偵測出來

MRI 在癌症的診斷率可達 95%

若再配合正子攝影( PET ）

診斷率可達 98%

特別是攝護腺癌及甲狀腺癌

MRI 的診斷率較 CT 更高；除此外

癌細胞骨轉移時

也可靠 MRI 偵測出來。

　　臨床診斷運用雖已愈來愈普遍

醫界仍十分很看好 MRI 未來發展潛力。

廖漢文說

除了病變偵測外

MRI 對於功能性的檢查也有幫助

如運動神經與大腦相關部位探測

未來可在腦瘤切除前

即可以之評估術後會不會影響身體其他功能；心臟收縮、輸出功能的計算

甚至可做為冠狀動脈狹窄病患預後追蹤

取代心導管檢查

目前國外及台大已朝此方向進行。

　　 MRI 雖然妙用多

但仍有其限制。

廖漢文強調

因為 MRI 會釋放磁波

裝有心律調整器、接受腦血管動脈瘤結紮、腦部留有血管夾及體內裝置各類電擊傳導器者

MRI 會干擾體內的醫療器械的運作

即不適合 MRI 診斷。

MRI 應用領域 何止人體 　　　心理研究、農畜產品改良 都要它 　　 MRI 不只可以透視人體

對於農產品、畜產的篩檢、改良、甚至心理研究

都是極為重要的工具。

　　此次

諾貝爾得主之一羅特柏

在台灣也有高足。

台大醫工所所長陳志宏

即曾師承羅特柏

是國內 MRI 研究的威權之一；目前陳志宏正隨國科會歐洲訪問團

於歐洲知名 MRI 實驗室參訪

而其主持的國科會台大貴重儀器中心核磁共振影像實驗室

研究的內容涵蓋了人體、動物、農產品等

並包括硬體配件的研發。

　　台大貴重儀器中心、電機所博士後研究生謝昭賢說

MRI 對於氫質子的各種磁振訊號偵測感應最為強烈

而人體中 70% 以上是水( H2O )

MRI 不但可偵測人體內組織、器官之氫質子的各種磁振訊號

繪成影像顯示出來

還可藉以搜尋農產品中的水含量

如稻米中澱米與水分的分布比例

台大食品科學研究所還以 MRI 偵測薯中的含水量多少

口感最佳

此進行農產品的研究與改良。

　　謝昭賢說

在沒有 MRI 的年代

如果要研究一顆損壞水果的組織

必須把水果剖開

但水果一經外力破壞

就無法看到其原來完整的全貌；有了 MRI

則不必切開水果

並在最及時之下

進行「透視」和偵測。

　　 MRI 不僅可針對生理及物質的靜態解剖進行偵測

對於大腦作用等動態性的功能性研究

也扮演重要角色。

台北榮總放射線科醫師鄭慧正指出

該院曾與陽明大學校長曾志朗合作

以 MRI 進行人類大腦辨識符號研究

給予受測者不同的光亮等動、靜態物體的刺激

再以 MRI 掃描觀察不同刺激時

腦部各區域反應的差別

以研究腦部哪些區域、控制哪些功能。

MRI 國內至少 70 部 　　　成本雖高 回收快 醫院莫不視為金雞母 　　自從台灣於民國 76 年耗資新台幣 1 億元購進國內第一部核磁共振儀( MRI )以來

國內醫界即陸續引進此一尖端科技

根據統計

迄今分散於各醫院的 MRI 至少有 70 部以上

而各醫院也都以擁有這類高科技儀器廣為招徠

甚至當作「金雞母」

這也難怪許多大型醫院競相進行引進新醫療科技的「軍備競賽」。

　　此外

由於磁振掃描沒有輻射線的影響

它既不會對病患本身有所傷害

也不會影響胎兒的健康

而且每秒鐘便可取得影像

不像超音波因胎兒移動而模糊

因此

近年來已有部分婦產科利用 MRI 的高顯像力

應用於診斷胎兒神經系統是否發育正常

這也是 MRI 在產前檢查的優勢。

此外

雖然 MRI 的檢查也像 CT 一樣

必須注射造影劑以顯影效果

但前者的造影劑

在副作用極低。

體質過敏而不適合 CT 和血管攝影檢查者

就可以改用 MRI 檢查

難怪醫界人士都認為

以 MRI 的功能論

其實它已逐漸取代 CT 了。

　　因此

雖然它的造價極為昂貴

但許多醫院莫不視它為會生蛋的「金雞母」

積極投資引進。

根據醫界估算

一部造價 5000 萬元的 MRI

如果每天有 22 人受檢

一年內成本就回收了

所以各醫院無不致力擴充設備

甚至以抽成方式

鼓勵醫師開單要求病人檢驗

形成「創造性需求」。

　　不過

健保局鑑於醫界以 CT 和 MRI 為病患檢驗過於浮濫

前年開始

已要求各醫院在為病患檢查之前需事前報備

此一新措施實施後

果然把這兩項檢查的年成長率大幅降低

例如 MRI 由事前報備實施前的 17.3% 降為 1.8% 。

但儘管如此

也有醫師認為

由於 MRI 的診斷率高

未來 3 ~ 5 年內

它還有極大的成長空間。

　　因 MRI 列屬貴重儀器

國科會在全台北、中、南設置了 8 個貴重儀器中心

以求資源共享

其中

台大醫院一部超高磁場的 MRI

更號稱全台最貴的一部

它裝設於攝氏零下 273 度的液態氦中

每年維修費高達 300 萬元。

目前應用 MRI 除用於疾病診斷外

它還擴及用於在認知行為、農產品及動物的研究上

也顯示 MRI 在科技研究上有革命性的影響。

申請專利遭拒 反促醫學加速發展 　　　羅特柏 與億萬富翁擦身而過 　　本屆諾貝爾獎得主羅特柏成功將 MRI 訊號轉為立體影像

讓醫學發展有了劃時代的突破。

令人意外的是

這項偉大的醫學成就

一開始並不被重視

甚至羅特柏當初有意透過學校申請專利

也被學校拒絕。

醫師打趣地說

如果當初羅特柏成功申請專利

或許他已經是億萬富翁了

但也因為這個「意外」

後繼者得以在羅特柏的基礎上繼續研究

促成 MRI 更形成熟。

　　這則小插曲也凸顯了醫學發展和專利申請間的拉距關係。

醫學得以快速進展

埋首實驗室的專家、研究人員居功厥偉

不過

如果這些研究人員都將重要的發現拿去申請專利

進而販賣牟利

而非公開讓大家使用

醫學發展是否能如此迅速？恐怕大有疑問。

　　台北榮民總醫院放射科醫師鄭慧正說

MRI 本來只有像光譜般的訊號

但羅特柏將「梯度觀念」導入

讓訊號得以轉為二維、三維座標

如此一來

人體各個切面影像都可以清楚地呈現出來。

當時羅特柏十分自豪這個發現

打算透過私人公司申請專利

卻與公司律師發生爭執

欠下律師費。

後來他又轉而透過紐約州立大學出面申請

校方卻不看好這項發現

認為未來的回收恐怕還不夠支付他的律師費。

此時也已經過了專利申請期限

因此

羅特柏決定投稿到英國最著名的科學期刊「自然」

向世人公開他的新發現。

　　鄭慧正說

事實證明

MRI 不僅是一項重大的醫學突破

它的應用範圍也愈來愈廣

商業潛力無窮

當初羅特柏如果真的申請到專利

早就是億萬富翁了。

但與財富失之交臂的結果

卻讓更多科學家知道如何將訊號轉為立體影像

促成各研究單位積極研發技術更成熟、掃描更快速的 MRI 。

　　事實上

對專注於學術研究的學者而言

與世人分享、討論新發現

那種成就感可能比財富來得更吸引人。

以酵母菌研究解開控制細胞分裂機轉、去年獲得諾貝爾獎的科學家哈威爾

就不吝與其他學者分享新發現

公布其研究成果

並免費提供相關研究技術及圖片

傳為醫界美談。

影像醫學發展史 年代 大事紀1895 德國物理學家侖琴發現 X 光1896 愛迪生製造 X 光透視機1898 居里夫婦發現釙及鐳1901 侖琴得第一屆諾貝爾物理獎1903 居里夫婦得第三屆諾貝爾物理獎1934 Irene Curie 及 Frederic Joliot (居理夫婦的大女兒及女婿)　　 因製造人工同位素

得諾貝爾物理獎1949 美國醫師 Howry 建立初步超音波儀器1952 發現核磁共振現象的 Bloch 和 Purcell 獲諾貝爾物理獎1971 首部頭部型 CT 在英國發明1972 首部 CT 在美國展示1977 首部 MRI 問世1978 台灣引進第一部 CT (台北榮總)1979 CT 發明人英國的 Hounsfield 及 Cormack 得諾貝爾醫學獎1985 FDA 核准 MRI 臨床使用1989 台灣引進第一部 MRI (台中榮總)從 X 光 CT → MRI → PET 追溯影像醫學發展史 　　在人類醫學史上

科學家一直努力研究：如何不動刀剪而得知體內臟器變化；這個夢想在 1895 年侖琴（ Wilhelm Rontgen ）發現 X 光後

終於成真

也揭開了影像醫學的世紀；百餘年來

影像檢驗技術不斷推陳出新

造成醫學革命性的改變

也在諾貝諾獎的給獎紀錄中

攻佔重要地位。

　　任何疾病的治療都始於診斷

但許多病理變化發生在肉眼難及的身體內

早年醫師只能靠「望聞問切」

從皮表外觀推斷

後來發展出血液檢驗

總算有較多的判斷依據；但諸如骨折、腫瘤等病變

看不到體內變化

診斷終究有隔靴搔癢之憾。

　　 X 光的發現

讓醫師不必打開人體

就能看透皮囊

使醫學診斷如虎添翼

但 X 光有放射線危害健的疑慮

其顯像能力也有限制

所以科學家對此並不滿足

不斷尋求更佳的影像工具

1949 年超音波儀器的發明

就是另一突破。

　　 1971 年

結合電腦與 X 光的「電腦斷層掃描（ CT ）」在英國問世

讓影像醫學又邁入新頁。

CT 能從不同角度掃描人體

創造出內部結構的剖面圖

而經電腦處理的影像訊號

不但清晰、準確、靈敏

還能配合診斷需求

放大、強化影像

讓醫師對病情的判斷更有把握。

　　而在此同時

核磁共振應用於醫學檢驗

也漸趨成熟。

其實

早在 1960 年代相關研究便已展開

但直到羅特柏、曼斯菲爾分別在 1971 、 1977 年改良出新的成像技術

磁振造影（ MRI ）才告誕生

成為比電腦斷層掃描更先進、準確的影像檢驗。

　　此外

1930 年代人工放射性同位素發現後

核子醫學的研究也隨之起飛

科學家嘗試把同位素注射到人體內

利用同位素在不同細胞中代謝速度的不同

不僅能取得病理變化的結構影像

甚至能進一步了解其病變性質

經過半世紀的努力

催生出正子攝影（ PET ）

讓影像醫學往前再邁進一步。

　　影像檢驗技術雖屢屢造成醫學突破

但諾貝爾醫學獎只在 1979 和今年

分別表揚 CT 和 MRI 的發明人。

而有趣的是

這些得獎人中

發明 CT 的 Corma-ck 、發明 MRI 的曼斯菲爾是物理學家

而發明 MRI 的羅特柏則是化學家

沒有一個學醫。

　　而今年獲獎的 MRI 相關發明

其實也早有多座諾貝爾獎肯定

分別是 1952 年物理獎表揚了發現核磁共振現象的科學家

以及 1991 、 2002 的兩次化學獎

則給了改良核磁共振成像技術的科學家

明顯見證了：科學進步常是跨科際努力的結晶。

羅特柏獲本屆諾貝爾醫學獎 喜出望外 　　　台大醫工所所長陳志宏是其高足 　　羅特柏 25 年前的一個突破性想法

使核磁共振掃描今日得以嘉惠全球不計其數的病患

包括他自己與他的家人。

這個想法自此之後一直占據著羅特柏的生活。

　　74 歲的羅特柏在得知自己與英國科學家曼斯菲爾同獲本屆諾貝爾醫學獎的喜訊後

說：「這基本上是一個想法

不過一旦有了想法

就會浮現許多的可能性

因此它花了我大約四分之一個世紀的時間。

」 　　路透記者黎明前在羅特柏位於伊利諾州烏班納的家中聯絡到他。

當時在他已接了許多通電話。

羅特柏說：「他們說

得諾貝爾獎對生活會產生這種干擾

所言不虛

不過真是教人高興啊！

」 　　儘管伊利諾大學多年來一直說羅特柏會榮獲諾貝爾醫學獎桂冠

但是羅特柏本人感到十分意外。

他說：「儘管這種臆測聽了很多年

一旦成為事實時

絕對都會令人喜出望外。

」 　　羅特柏自 1985 年起任職伊大醫學院教授

兼生物醫學核磁共振實驗室主任。

他說

他的核磁共振掃描研究始於 1971 年。

在此之前羅特柏從事類似的應用化學

為今日的核磁共振掃描技術奠基。

　　羅特柏 1962 年從賓州匹茲堡大學獲得化學博士學位

1969 年成為紐約大學化學教授。

他是美國科學院的院士

多年來獲獎無數

包括 1987 年國家科學獎章、 1987 年 Roentgen 獎章、 1999 年歐洲放射線醫學會金章。

諾貝爾得主之一羅特柏

在台灣也有高足。

台大醫工所所長陳志宏

即曾師承羅特柏

是國內 MRI 研究的威權之一。

諾貝爾醫學獎共同得主英教授曼斯菲德曾輟學 　　（中央社記者韓乃國倫敦六日專電）今年的諾貝爾醫學獎兩位共同得主之一的英國教授曼斯菲德

目前在諾丁罕大學的醫學院任教。

本週即將過七十歲生日的他

有今天的學術成就絕非偶然。

他十五歲時曾因家庭貧困而輟學當印刷工人

後來以半工半讀方式完成中學課業。

　　就讀大學後

他力爭上游

進入學術圈

得以在醫學研究方面貢獻心力。

他今天對媒體表示

的確曾有過想得諾貝爾醫學獎的念頭

然而隨著自己年歲愈來愈大

認為這輩子大概已經和諾貝爾無緣了

沒想到美夢竟然成真。

　　他說

最初聽到自己得獎的消息時

並不相信是真的

直到評審單位從斯德哥爾摩方面打電話通知他時

才不得不信。

他認為

此一榮譽屬於英國科學界

尤其是那些仍在核磁共振造影（ MRI ）技術上繼續努力的諾丁罕大學研究人員。

　　曼斯斐德也說：「我想

任何一位科學家都希望自己有朝一日能獲此殊榮。

就我個人而言

我必須承認

幾年前我還會有此奢望

但後來就不再去想了。

」 國內反應 　　　勞特柏 曾應邀來台演講　　　醫界指 MRI 改變醫學影像學發展 卅餘年前研究獲獎 算是「遲來的肯定」 　　今年諾貝爾醫學獎將頒給「磁振造影（ MRI ）」科技的兩大先驅

國內醫界普遍認為

MRI 的出現

改變了醫學影像學的發展

不但是跨時代的革命發現

也是現今臨床上不可或缺

兩位科學家獲此殊榮

可說是實至名歸。

　　中央研究院生物醫學研究所研究員張程指出

勞特柏可以算是磁振造影的發明人

他在一九七一年發現磁振掃描除了在不同的頻率產生不同的訊號外

在不同的位置也會產生不同的訊號

這使得我們可以利用磁振造影創造二度空間影像

用來探測人體器官變化

一九八○年磁振造影演進到臨床應用

勞特柏居功厥偉。

　　至於曼斯斐德

則發明了瞬間取得磁振造影影像的技術

他的研究使得我們能夠在一秒內獲得一個磁振造影的影像

後來被應用在探討生物血流及血氧的變化上。

本身從事磁振造影研究大腦功能的張程昨天非常興奮的說

其實早在十年前

科學界就已經有人預言勞特柏將會得到諾貝爾醫學獎。

　　勞特柏曾應邀來台灣演講

台北榮民總醫院神經放射科主任鄧木火昨天指出

MRI 的問世可說是改變了醫學發展

尤其是針對腦部和脊髓方面的檢查；三軍總醫院放射腫瘤科主任任益民昨天也說

MRI 是近年來廣泛運用於人體的診斷技術

在臨床醫療上相當值得肯定。

　　鄧木火解釋

過去電腦斷層僅能提供軸狀面影像

MRI 可以進一步提供矢狀面和冠狀面的影像

幫助診斷

如腦下垂體微小腫瘤的診斷

電腦斷層提供的診斷角度有限

MRI 則可以提供多方向的診斷；另外

MRI 對疾病的敏感度極高

如頭部顱骨可能在電腦斷層影像中形成假影

但 MRI 卻完全無此困擾。

　　榮科醫學影像中心主任鄭惠正說

這是磁振掃描領域第三次得到諾貝爾獎的肯定

在一九五○年代曾有哈佛與史丹福大學的教授共同獲得諾貝爾物理學獎

五、六年前也有瑞士科學家因這方面的研究獲得諾貝爾化學獎

在醫學界則是第一次被肯定。

　　台北榮總放射線部磁振造影科主任郭萬佑說

勞特柏一九七一年在自然（Nature）期刊發表的相關文章已有卅二年

之前諾貝爾生物醫學獎都頒給具有前瞻性的研究

這次終於頒給勞特柏

算是「遲來的肯定」。

　　慈濟醫院影像醫學部主任李超群表示

勞特柏所做的老鼠動物實驗

證明磁振造影可以製造影像

使得磁振造影成為繼電腦斷層後最敏銳的醫學儀器；而曼斯菲德所發明的掃描技術

現在廣泛被利用在中風病人及腦部變化的觀察。

參考資料 http://www.cc.nctu.edu.tw/~hcsci/hospital/ins/mri.htm
核磁共振的原理是應用材料中核子於一個VHF或UHF磁場與另一個固定磁場中的能量共振吸收現象(Resonant absorption)

而MNR訊號則是由於材料中核子的磁矩(Magnetic moment)變化所產生。

材料中核子於適當頻率之VHF或UHF磁場脈衝結束後

微弱的能量釋放訊號(Free induction decay

FID)常形成不同時間常數的指數函數衰減

而此訊號則可進一步加以分析以辨識材料中具有不同Larmor頻率的核子之數量。

VHF：高頻率無線電頻率UHF：超高頻無線電頻率 磁振檢查之後不會有後遺症
自1940年代後期第一個有關核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance

NMR)研究之濫觴

NMR技術便逐漸成為固態物理、化學、醫學與生物科學等研究領域中的重要分析工具。

而在食品與農業的應用上

也於1950年代起有不少的研究報告出現

研究的重點則偏重於農產品與食品物化性質的測定與研究

例如穀物與種子的含水率或油脂含量測定

與農產品成熟度的測量等

近年來則在農產品與食品的品質管制、加工程序控制等方面有不少成功的應用。

國內有關核磁共振的研究在物理、化學與生物科學等基礎研究上均有不錯之基礎

在硬體設備上亦達國際之水準

但是在食品與農業上則仍在起步階段

有待投入研究人力開發此項技術的應用。

　　核磁共振的原理是應用材料中核子於一個VHF或UHF磁場與另一個固定磁場中的能量共振吸收現象(Resonant absorption)

而MNR訊號則是由於材料中核子的磁矩(Magnetic moment)變化所產生。

材料中核子於適當頻率之VHF或UHF磁場脈衝結束後

微弱的能量釋放訊號(Free induction decay

FID)常形成不同時間常數的指數函數衰減

而此訊號則可進一步加以分析以辨識材料中具有不同Larmor頻率的核子之數量。

應用核磁共振分析材料之物化特性屬於非破壞性的檢測方法

相對於同為非破壞性檢測的X光檢測或近紅外光檢測等方法而言

是各有優劣與各有不同之應用。

核磁共振分析的特色為檢測速度快

因此增加了其在自動化檢測與程序控制上應用的可行性

同時其受材料樣本大小與外觀色澤的影響較小。

而由一維核磁共振訊號發展至二維核磁共振訊號

使得複雜材料的成份

可以由多方面的資訊得以深入解析。

當然

核磁共振分析方法也有其缺點

即儀器的造價昂貴與訊號分析方法的專門性與複雜性

使得此項技術在應用的擴散上無法很迅速的推廣至一般產業界。

這種情形直到近十年來隨著電子技術與微電腦的發展

漸有突破

目前已有少數產業應用較低價位的低解析度核磁共振儀進行產品的品管與線上程序控制。

　　此低解析度核磁共振儀為德國Bruker發展之MINISPEC NMS 120/125/10HTS

其頻率為20 MHz

並附有變溫附件與可程式軟體

可進行多種不同應用實驗

如含水率、油脂成分與擴散係數量測等。

本系目前在近紅外光、超音波、影像處理技術上已有相當不錯之研究成果

配合此核磁共振儀之應用

將可使我們在非破壞性檢測領域之研究工作有更寬廣的研究空間。

參考資料http://nova.ame.ntu.edu.tw/~ttlin/Research/nmr.htm 一種放射科的診斷儀器那是外加一個大磁場使人體中的碳、氫、氧產生磁化然後在把磁場關掉

使慢慢的恢復成原來的狀態這時用機器來觀察恢復的情況

獲得的資料在轉換成圖片就可以觀察到身體內的情況。

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r u a dr
那請問苗栗有哪家醫院有核磁共振儀

我要檢查脊椎及關節

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