谈“核”论“磁”，核磁共振成像的真面目

文章来源：中科院心理所双生子研究平台

核磁共振成像仪是医院必备的一种检查设备，也常被用于心理学研究。一提到“核”，很多人首先会想到原子核以及各种所谓的“射线”，甚至还会关联到切诺尔贝利核电站事故，从而对之产生莫名的恐惧和抵触心理。所以即便是在核磁共振成像技术越来越来越普及的今天，也常常听到有人问，“做核磁共振成像辐射大么？” “做核磁共振成像对身体有损害么？”“做核磁共振成像疼么？”

为帮助大家解除这些顾虑，我们首先澄清２个基本事实。

第一：在地球上，处处都有辐射存在，天然来源的如宇宙射线、紫外线、装修用的石材（所谓的地壳物质）释放出的射线；人造来源的如收音机电波、手机电脑的辐射波等等。但是我们在日常情境下接触到的辐射基本都在正常范围内，不会对我们的身体造成危害。

第二，依据照射后的效应的不同，辐射可以分为电离辐射和非电离辐射两种，而按照世界卫生组织的标准，只有“电离辐射”才是致癌因素。

核磁共振成像和“核”及“辐射”又有什么关系呢？

答案是，核磁共振成像其实没有“核裂变”，也没有“电离辐射”！

核磁共振成像的“核”其实指的是氢原子核，与核裂变、核聚变没有一丁点关系。人体的70%是由水组成的，而水是由氢原子以及氧原子构成的。氢原子核带正电，具有自旋，会形成电流，从而产生磁场，因此每一个原子核都像一个小磁铁。

把物体放置在磁场中，原子核与外磁场发生相互作用，处于不同自旋状态的原子具有不同的能量；用适当频率的电磁波（这种波，本质上也是辐射，但并非电离辐射）去激发它，当这种波的能量等于不同状态的原子核的能量差时，原子核与外加的电磁波发生共振，从低能状态“跳跃”到高能状态；去掉外加的电磁波后，处于高能状态的原子核又会回到它的原始状态，刚才获得的能量，又以电磁波的形式发射出去。通过对发射返回的电磁波的检测，就可以得到磁共振图像啦。

因为“核”字容易引发使用核素材料的错误联想，为了打消大众的顾虑，早在1984年，为了突出这一检查技术不产生电离辐射的优点，同时与使用放射性元素的核医学相区别，放射学家和设备制造商便把“核磁共振成像术”简称为“磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）”。

磁共振成像采用静态磁场和射频场对人体组织进行成像，全过程没有放射性元素的参与，因此确实是没有电离辐射危险的。

那，做磁共振成像会“疼”么？

磁共振成像中高频梯度磁场振幅转换速度非常快，这可能在神经中产生感应电流，从而在身体外围产生周围神经刺激症状（peripheral nerve stimulation, PNS），有些人因此会在皮肤的某些部位出现轻微的“刺痛”，程度大概相当于被小蚂蚁夹一下。而在扫描过程中，保持双手双脚平放的姿势，能大大减少周围神经刺激症状的出现。顺便说，这种刺痛，可能是磁共振扫描中唯一的“伤害”了。