磁共振影像學(xué).doc

磁共振成像診斷學(xué)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院姚家琪第一章 總論 第一節(jié) 概述一、磁共振的現(xiàn)狀與展望磁共振影像學(xué)的重要性 隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的迅猛發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像學(xué)，尤其是磁共振影像診斷在醫(yī)療診斷中起到了舉足輕重的位置。特別在診斷顱腦神經(jīng)病變、脊髓病變、股骨頭病變、肝膽疾病、泌尿系等疾病中有一些是其他儀器設(shè)備不可替代的。 歷史回顧1946年美國Stanford大學(xué)的Bloch和Harvard大學(xué)的purcell同時獨立地觀察到NMR現(xiàn)象，并因此而獲得1952年諾貝爾物理學(xué)獎。19511972年間，NMR主要被物理學(xué)家和化學(xué)家用來研究分子結(jié)構(gòu)。1972年紐約州立大學(xué) Lauterbur 首先提出了利用磁場和射頻相結(jié)合的方法來獲得核磁共振圖像（兩個充水試管MR像）。1974年Lauterbur 做出活鼠MR像。1977年英國阿伯丁大學(xué)的Hinshow和Bottomley取得了第一幅人手腕關(guān)節(jié)剖面MR像。Damadian 獲得胸部 MR 像。1978年英國阿伯丁大學(xué) Mallard 取得了人體頭部的磁共振像。1980年NMR機(jī)成型商品化。1981年完成了NMR全身掃描的圖像。1980年Ackerman等首先使用NMR表面線圈進(jìn)行成像。20世紀(jì)80年代中期，為了突出NMR無電離輻射的優(yōu)點，并避免因“核”而造成“核輻射”的誤解，臨床醫(yī)生建議將NMR成像改變MR成像。1989年 國產(chǎn) MR 機(jī)商品化。1993年 至今，MR 機(jī)更新?lián)Q代發(fā)展迅速， 目前以形成以下幾種形式：綜合型（0.3T2.0T）開放式（OPEN以低場為主）專業(yè)型（神經(jīng)、心臟、骨關(guān)節(jié)、乳腺等）超高場機(jī)型（3.0T以上）超高速型（掃描成像速度極快、亞秒級，具有MR實時成像及多種功能） 現(xiàn)狀與發(fā)展1984年Schorher和Carr等首先在臨床上應(yīng)用MR造影劑Gd-DTPA。1986年Hasse等開始應(yīng)用快速MRI技術(shù)。在這之后的十余年間，超快速成像技術(shù)如EPI、螺旋MRI和MRI透視技術(shù)（MR fluoroscopy,也稱MR實時成像real-time MRI、或動態(tài)MR掃描技術(shù) dynamic MR）也得到了飛速發(fā)展。 近些年來又興起了介入MRI (interventional MRI)治療技術(shù)。 如：MR引導(dǎo)下熱消融治療，在目前影像技術(shù)中只有MRI能對組織溫度和溫度所引起的組織變化進(jìn)行適當(dāng)監(jiān)測。 MRI自20世紀(jì)80年代用于臨床，第一次實現(xiàn)了人體解剖三維成像 。然而MR的發(fā)展，就掃描速度、清晰度及臨床應(yīng)用而言，主要的發(fā)展是在電子學(xué)梯度場、射頻場等方面， 特別是脈沖序列和實時成像技術(shù)的發(fā)展。 成像速度從以前的每層以分計算到目前的每層以秒計算，從而實現(xiàn)實時成像顯示層面影像，甚至3D、4D等后處理影像及MR透視。 正是有了實時成像技術(shù)和其開發(fā)的回波平面序列，除提高已有的性能外，MR功能性成像進(jìn)一步得到了發(fā)展。 灌注成像（PWI）、擴(kuò)散成像（DWI）、血氧水平依賴性成像成為新的成像方式，前二者反應(yīng)的已不是大體形態(tài)學(xué)信息，而是分子水平的動態(tài)信息，后者可以實施大腦皮質(zhì)的功能定性，張力成像可測定組織的張力差別。 隨著新型磁共振機(jī)的開發(fā)，揭開了磁共振應(yīng)用領(lǐng)域新的一頁，即運動MR和介入MR的應(yīng)用和研究。MR血管成像、MR水成像、MR血流成像、臟器功能的檢測、MR波譜分析、動脈血質(zhì)子標(biāo)記技術(shù)、抗血管生成因子輔助MR功能成像等技術(shù)。磁共振成像進(jìn)一步突破了影像學(xué)僅應(yīng)用于顯示大體解剖和大體病理學(xué)改變的技術(shù)范圍，向顯示細(xì)胞學(xué)的、分子水平的以至基因水平的成像方面發(fā)展，未來虛擬現(xiàn)實技術(shù)將用于MR成像，為MRI提供便捷、簡易和無創(chuàng)傷的影像診斷。 二、磁共振成像檢查的優(yōu)點 1在所有醫(yī)學(xué)影像學(xué)手段中，MRI的軟組織對比分辨率最高，它可以清楚地分辨肌肉、肌腱、筋膜、脂肪等軟組織；例如：區(qū)分較高信號的心內(nèi)膜、中等信號的心肌和在高信號脂肪襯托下的心外膜以及低信號的心包。2MRI具有任意方向直接切層的能力，而不必變動被檢查者的體位，結(jié)合不同方向的切層，可全面顯示被檢查器官或組織的結(jié)構(gòu)，無觀察死角。3MRI屬無創(chuàng)傷、無射線檢查，避免了X線或放射性核素顯像等影像檢查由射線所致的損傷。MRI掃描對人體無害。 4MRI成像參數(shù)多，包含信息量大，以應(yīng)用最廣泛的自旋回波（spin echo，SE）為例，此技術(shù)可獲取三種性質(zhì)不同的圖像：T1加權(quán)像（T1WI）、T2(T2WI)加權(quán)像和質(zhì)子密度(PDWI)加權(quán)像。MRI的成像潛力十分巨大，為臨床應(yīng)用提供了廣闊的研究領(lǐng)域。 5MRI具有較高的空間分辨率，優(yōu)于超聲心動圖和放射性核素顯像，接近DSA和CT的水平。6、無骨偽影7、無需對比劑可進(jìn)行心臟和血管成像，MRA 、MRCP、 MRU等 第二節(jié) 基礎(chǔ)知識一、磁共振的形成磁共振現(xiàn)象是指具有磁性的原子核處在外界靜磁場中，并用一個適當(dāng)頻率的射頻電磁波來激勵這些原子核，從而使原子核產(chǎn)生共振，向外界發(fā)出電磁信號的過程。 磁共振現(xiàn)象產(chǎn)生有三個基本條件： 具有磁性的原子核 外界靜磁場 適當(dāng)頻率的電磁波（一）磁性原子核原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子帶正電，而中子不帶電，且原子核一直處于自旋之中。人體內(nèi)具有磁性的原子核有：氫（1）、碳的同位素（13 C）、氟（19 F）、磷（31 P）、鈉（23 Na）、14N氮、39K鉀、17 O氧等。氫原子內(nèi)只有一個質(zhì)子和原子核周圍的一個電子，電子的質(zhì)量很小，與質(zhì)子相比較而言可忽略不計。在核磁物理中通常把氫原子簡單地認(rèn)為就是質(zhì)子。人體中各種組織含有豐富的氫原子，約占人體重的2/3以上，同時氫原子核在自然界中也是一個最簡單的核，并且它的磁敏感性最強(qiáng)。因此我們在MRI中利用的是人體中的氫原子核。（二）主磁場：在沒有外界磁場的情況下，盡管人體內(nèi)部所有質(zhì)子都具有磁性，但這些質(zhì)子的自旋軸在人體內(nèi)部的排列是無序的，以至于它們之間的磁矩相互抵消，總磁矩等于0。當(dāng)人體處于外界強(qiáng)磁場中，通過質(zhì)子與外界磁場的相互作用，使人體內(nèi)部的所有質(zhì)子進(jìn)行排列。 磁體主要分為：永久磁體 電阻型磁體（常導(dǎo)型磁體）混合型磁體（永久電阻）超導(dǎo)磁體（三）激勵與磁共振：磁共振現(xiàn)象的產(chǎn)生，首先必須使高能級的質(zhì)子數(shù)目，多于低能級的質(zhì)子數(shù)目，射頻脈沖用于激勵平衡狀態(tài)的原子核系統(tǒng)，使低能級的質(zhì)子通過吸收射頻的能量后，躍遷至高能級狀態(tài)。二、 基本概念（一）什么是Tesla? Tesla(T)是一個磁場強(qiáng)度單位，中文譯為特斯拉，一單位T等于10000 G（Gauss）中文譯為高斯，地球的自然磁場強(qiáng)度為0307Gs，南北有所不同。0.5T以下的MRI儀稱為低場機(jī)；0.5T1.0T稱為中場機(jī)；1.0T2.0T稱為高場機(jī)（1.5T為代表）；2.0T以上稱為超高場機(jī)（3.0T為代表） （二）MR的信號產(chǎn)生MR成像過程中，每個組織都將經(jīng)過磁共振物理現(xiàn)象的全過程。組織經(jīng)過B。激發(fā)后，吸收能量，磁矩發(fā)生偏離B。橫向(XY平面)出現(xiàn)了磁矩，處于高能態(tài)中。B。終止后，橫向上的磁矩將很快消失，恢復(fù)至激發(fā)前的零狀態(tài)，其中，由RF脈沖激發(fā)而吸收的能量將通過發(fā)射與激發(fā)RF頻率相同的電磁波來實現(xiàn)能量釋放，這個電磁波就是MR信號的來源，也叫回波，是MRI的基礎(chǔ)。 圖l一43 A、B、C、D、E說明縱向磁矩從最大被激發(fā)后翻轉(zhuǎn)為橫向，縱向z軸處于零狀態(tài)，然后縱向磁 矩逐漸隨時間延長而增大，直至到原來狀態(tài)。（三）常用基本術(shù)語1、信號：人體組織或病變，在MRI影像中用高信號、等信號、低信號、混雜信號來表示組織或病變的黑、白、灰程度。2、弛豫（relaxation）：指磁化矢量恢復(fù)到平衡狀態(tài)的過程。3、T1（縱向弛豫）：縱向磁化矢量從零向最大值恢復(fù)的過程。長T1表示在T1WI上為低信號，短T1表示在T1WI上為高信號。4、T2（橫向弛豫）：橫向磁化矢量從最大幅度減到零的過程。長T2表示在T2WI上為高信號，短T2表示在T2WI上為低信號。5、TE（time of echo）：回波時間，每次激發(fā)射頻脈沖到回波采集的間隔時間。 TR（time of repetition）：重復(fù)時間，指兩個基本序列之間的間隔時間。加權(quán)（weighted ）的概念：MR成像過程中，T1、T2弛豫二者同時存在，只是在某一時間內(nèi)所占的比重不同。如果選擇突出縱向（T1）弛豫特征的掃描參數(shù)（脈沖重復(fù)時間和回波時間，以毫秒計）用來采集圖像，即可得到以 T1弛豫為主的圖像，當(dāng)然其中仍有少量T2弛豫成分，因是以T1 弛豫為主，故稱為T1加權(quán)像（weighted Imaging WI）。如果選擇突出橫向（T2）弛豫特征的掃描參數(shù)采集圖像加權(quán)或稱權(quán)重，有側(cè)重、為主的意思6、 T1WI(T1 weighted image) T1加權(quán)：顯示解剖圖像為主。為短TR和TE,一般為TR：400600ms,TE: 1530ms 7、 T2WI(T2weighted image) T2加權(quán)：顯示病變。為長TR和TE,一般為TR：2000ms以上,TE: 80ms以上。8、質(zhì)子密度加權(quán)像( PDWI ):：長TR、短TE，一般TR：2000ms，TE：3040ms （四）常規(guī)成像序列1.SE序列（spin echo, SE）自旋回波序列：常應(yīng)用在T1WI成像上。2.快速成像序列（1）梯度回波（gradient echo,GE）序列。（2）快速自旋回波（fast spin echo,FSE）序列：常用于T2WI成像上。（3）平面回波成像（echo planar imaging ,EPI）序列：常用于腹部屏氣掃描 腦組織彌散成像（diffusion weighted imaging ,DWI）；肌肉骨骼系統(tǒng)。3.反轉(zhuǎn)恢復(fù)（inversion recovery, IR）序列（1）脂肪抑制序列（short tall inversion recovery ,STIR）：短時間反射恢復(fù)法。（2）水抑制序列（fluid attenuation IR, FLAIR）：自由水抑制反射恢復(fù)法。 抑制水的重度T2加權(quán)像,也稱黑水技術(shù)。即抑制自由水，如腦脊液，對鄰近腦脊液病變的顯示更有利。 三、MRI的一些特殊功能1.MRA、MRV：MR的動脈（靜脈）成像技術(shù)不需要造影劑，利用時間流逝法（time of flight,TOF）或相位對比法（phase contrast ,PC）2.MRCP(MR cholangiopancreatograhy ,MRCP) MR胰膽管水成像。3.MRU(MR Urography)MR尿路水成像。4.MRG或MRC(MR Gastrography ,MPG;MR-co-lonography,MRC)MR胃、結(jié)腸水成像。5.MRM(MR myelography)：磁共振錐管水成像。功能MR成像(fMRI):1、灌注加權(quán)成像(Perfusion-WeightedImaging) PWI，包括外源性和內(nèi)源性。2、擴(kuò)散（彌散）加權(quán)成像(Diffusion-Weighted Imaging)DWI分子擴(kuò)散的程度用表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)表示,經(jīng)處理后形成ADC圖內(nèi)源性PWI稱血氧水平依賴法（BOLD）簡單原理神經(jīng)元興奮區(qū)興奮性升高-興奮區(qū)靜脈血中氧和血紅蛋白相對升高-去氧血紅蛋白相對減低-去氧血紅蛋白的順磁作用，可使T2*信號減低-由于去氧血紅蛋白的減少- 3.擴(kuò)散張量成像（diffusion tensor imaging, DTI）是在充分研究各向異性的基礎(chǔ)上提出的最新擴(kuò)散成像技術(shù)各向異性擴(kuò)散（anisotropic diffusion, AD ）限制性擴(kuò)散在不同的方向上可有利于分子擴(kuò)散或限制分子擴(kuò)散部分各向異性(fractional anisotropy, FA)，經(jīng)處理后形成FA圖相對各向異性(relative anisotropy, RA)4.MR波譜分析 (Magnetic Resonance spectroscopy，MRS) 5.血氧水平依賴(blood oxygenation level dependent, BOLD)功能磁共振成像6.磁敏感加權(quán)成像(susceptibility Weighted Imaging ,SWI)可有清晰顯示小出血灶，應(yīng)用于鐵沉積、腫瘤、腦梗死、出血和帕金森病等。正常腦功能fMRI研究可應(yīng)用于如下幾方面 血氧水平依賴(blood oxygenation level dependent, BOLD)功能磁共振成像視覺語言及認(rèn)知軀體運動軀體感覺 正常人分別在0.7、2.2、50.0、180.0lm的點光源刺激下枕葉皮層的活動功能圖。聾人分別在0.7、2.2、50.0、180.0lm的點光源刺激下枕葉皮層的活動功能圖。 fMRI在臨床方面的應(yīng)用神經(jīng)病學(xué)和精神病學(xué)：涉及許多腦部疾病，如癲癇、Alzheimer（阿爾茨海默）病、多發(fā)性硬化、精神分裂癥等 這類疾病在普通MRI檢查上可能無異常表現(xiàn)，但通過fMRI即可發(fā)現(xiàn)腦部某區(qū)域的功能異常。 運用擴(kuò)散張量成像（DTI）顯示腦白質(zhì)纖維走行方向，并可以觀察白質(zhì)纖維束的空間方向性和完整性，獲得的數(shù)據(jù)重建出白質(zhì)纖維束的三維微觀方向圖，稱為DTT。擴(kuò)散張量白質(zhì)纖維束示蹤技術(shù)(diffusion tensor tractography, DTT),是目前為止唯一能在活體顯示白質(zhì)纖維束走向的成像技術(shù)。磁共振波譜（MRS）：研究人體能量代謝病生理改變。通過顯示組織生化學(xué)波譜，發(fā)現(xiàn)病變，這種生化代謝異常更早于病理形態(tài)學(xué)異常。MRI + MRS = 診斷 更敏感、更早期、更特異 MRS是一種化學(xué)位移技術(shù)。均勻磁場中，同種元素的同一種原子由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)差異，拉莫爾頻率也不相同，這種頻率差異稱化學(xué)位移 MRS實際是某種原子的化學(xué)位移分布圖。橫軸：化學(xué)位移，縱軸：各種具有不同化學(xué)位移原子的相對含量化學(xué)位移的單位表述赫茲（Hz）相對值（ppm）：頻率的百萬分之一水4.77 ppm 氮-乙酰天門冬氨酸（NAA）-2.0 ppm （1）NAA氮-乙酰天門冬氨酸位于2.0ppm，主要位于神經(jīng)元上,是公認(rèn)的神經(jīng)元標(biāo)志物絕大多數(shù)疾病的NAA值會降低。（2）Cho膽堿復(fù)合物 位于3.2ppm，與細(xì)胞膜磷脂代謝有關(guān)，參與細(xì)胞膜構(gòu)成，并且是乙酰膽堿的前體；Cho升高，反映膠質(zhì)增生、細(xì)胞增殖和膜轉(zhuǎn)運增加，見于除膽脂瘤外的所有腫瘤。 （3）Cr肌酸和磷酸肌酸 位于3.0ppm(少量位于3.94ppm) 作用:高能磷酸鹽的儲備形式及ATP和ADP的緩沖劑;其含量相對較穩(wěn)定，常被作為MRS相對定量測量時的參照物。Cr下降可見于創(chuàng)傷、腫瘤、缺氧等疾病。 化學(xué)位移成像（CSI）將MRS與MRI結(jié)合，數(shù)據(jù)重建，得到二維、三維的圖象，加上偽彩色，反映代謝物的空間分布。 結(jié)腸水成像:向結(jié)腸內(nèi)注入水后，進(jìn)行結(jié)腸人工水造影。胃、小腸也同樣可進(jìn)行此項檢查。MR電影成像（Magnetic Resonance cine MRC ）:對運動的臟器實施快速成像。采集臟器運動中的不同時段（時相）的“靜態(tài)”圖像，再利用計算機(jī)技術(shù)快速、連續(xù)顯示。例如：關(guān)節(jié)、心臟等。MRI可用于心血管疾病的動態(tài)觀察和診斷。全身類PET成像四、MR造影劑目前使用最多和最為普遍的MR對比劑為Gd-DTPA(Gd-釓)順磁性造影劑及超順磁性造影劑。1984年Carr第一位采用Gd-DTPA進(jìn)行腦腫瘤的增強(qiáng)顯像研究。1987年Gd-DTPA被美國FDA批準(zhǔn)使用。灌注加權(quán)成像技術(shù)（perfusion-weighted Imaging, PWI）中研究開發(fā)的造影劑主要有順磁性造影劑超順磁性對比劑逆磁性造影劑鐵磁性對比劑。Gd-對比劑按滲透壓又可分為離子型（高滲）非離子型（等滲或低滲）使用量：一般每人每次0.1mmol/kg（ 10ml-20ml ）目前比較熱門的對比劑，單克隆抗體特異性對比劑（MRI靶向?qū)Ρ葎d-DTPA-McAb，以抗腫瘤McAb為載體，將MRI對比劑運送到腫瘤局部，從而起到靶向診斷作用?，F(xiàn)仍為實驗研究，未應(yīng)用于臨床。 meningioma 五、MR偽影磁共振成像中的偽影 偽影泛指影像中的各種失真。MR偽影是指因某些原因造成MR圖像上出現(xiàn)的人體本身不存在的影像。因MR成像過程復(fù)雜，MRI是出現(xiàn)偽影最多的成像技術(shù)。產(chǎn)生偽影的原因很多，包括化學(xué)位移、磁場不均勻、人體內(nèi)體液、組織、器官的流動和運動、身體運動、以及在產(chǎn)生MR信號的激勵、接收、重建等過程中使用的線圈、發(fā)射器、計算機(jī)器件、屏蔽及各種軟件等的失誤。下面介紹幾種常見偽影。 化學(xué)位移偽影aT1加權(quán)腹部成像bT2加權(quán)腹部成像 兩幅圖像的腎臟上均顯示出一側(cè)為黑邊，另一側(cè)為白邊假牙引起的金屬異物偽影胸罩鉤引起的金屬異物偽影aSE T1加權(quán)像 bSE T2加權(quán)像，椎體及脊髓信號明顯變形大血管搏動偽影(糖葫蘆狀)病人躁動引起的運動偽影卷折偽影拉鏈偽影 第三節(jié) 正常人體組織MR信號特征一、脂肪、骨髓短T1長T2 、PDWI高信號二、肌肉、肌腱、韌帶較長T1，較短T2，T1WI、T2WI 、PDWI呈中等強(qiáng)度信號（黑灰或灰）。三、骨骼、鈣化長T1，短T2，T1WI、T2WI、PDWI呈無（低）信號。四、軟骨纖維軟骨：比骨骼和鈣化略高，但仍稱的信號。透明軟骨：T1WI呈較低信號，T2WI和PDWI成中等灰色信號。五、氣體很長T1，很短T2，PDWI很低，肺組織呈較低信號六、水 長T1、 長T2七、血流快速流動血液：呈低（無）信號血管影緩慢不規(guī)則的血流如湍流、旋流：血管內(nèi)信號增加且不均勻第四節(jié) 常見基本病變信號改變 一、自由水和結(jié)合水自由水：分子游離而不與其他組織分子現(xiàn)結(jié)合的水。結(jié)合水：大分子蛋白周圍依附著一些水分子，形成水化成層，稱為結(jié)合水。二、腦水腫血管源性腦水腫：長T1長T2細(xì)胞毒性腦水腫：長T1長T2 、DWI高信號間質(zhì)性腦水腫：長T1長T2三、出血四、變性含水量增加：長T1、長T2信號含水量減少：間盤變性，T2WI信號減低五、壞死早期:長T1、長T2；修復(fù)期：稍長T1、稍長T2晚期：長T1、短T2信號六、鐵沉積 T2WI 、T2WI信號減低七、囊變長T1、長T2；囊腫內(nèi)含蛋白質(zhì)或脂類物質(zhì)，呈短T1、長T2信號。八、梗塞急性期：長T1、長T2；后期：長T1、短T2 第二章 顱腦MRI診斷 第一節(jié) 顱腦正常解剖一、大腦半球（一）大腦的主要結(jié)構(gòu)額葉、頂葉、枕葉、顳葉、島葉。腦干：中腦、腦橋、延髓（二）大腦深部灰質(zhì)結(jié)構(gòu) 基底節(jié)、丘腦1、 基底節(jié) ： 又稱基底神經(jīng)節(jié)，主要由灰質(zhì)核團(tuán)組成?；缀税ㄎ矤詈?、豆?fàn)詈恕⑵翣詈撕托尤屎?。尾狀核和豆?fàn)詈撕戏Q為紋狀體。豆?fàn)詈朔譃閮?nèi)側(cè)的蒼白球和外側(cè)的殼。尾狀核和殼為較新的結(jié)構(gòu)，稱為新紋狀體；而蒼白球較為古老，稱為舊紋狀體。2、丘腦間腦的最大部分，是同時含有灰質(zhì)和白質(zhì)的核團(tuán)。（三）大腦深部白質(zhì)結(jié)構(gòu)胼胝體內(nèi)囊前聯(lián)合（四）蝶鞍和鞍旁區(qū)（五）邊緣系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)和聯(lián)系十分復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)包括邊緣葉(扣帶回、海馬旁回、海馬結(jié)構(gòu)、隔區(qū)、梨狀葉等)、與邊緣葉皮質(zhì)相似的區(qū)域(額葉眶回后部、島葉前部、顳極)及與邊緣葉在功能和聯(lián)系上較為密切的一些結(jié)構(gòu)。 二、腦室系統(tǒng)兩側(cè)側(cè)腦室、第三腦室、中腦水管、第四腦室以及他們之間的孔道。腦室壁由室管膜覆蓋，其內(nèi)的腦脊液主要產(chǎn)生于側(cè)腦室和第三腦室的脈絡(luò)叢，每日的分泌量約500ml。第二節(jié) 腦血管疾病磁共振診斷一、高血壓腦出血（一）病理分期急性期（血腫形成期）血腫吸收期囊腔形成期出血后紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白演變過程：氧合血紅蛋白脫氧血紅蛋白正鐵血紅蛋白-T1WI T2WI 高信號 N（H） 持續(xù)數(shù)月數(shù)年含鐵血黃素-短T2低信號（二）根據(jù)血腫時間MRI分為：超急性期 急性期 亞急性期:早期；中期；后期慢性期 （三）MRI表現(xiàn)1、 超急性期 （24小時內(nèi)） 血腫形成，其內(nèi)主要為含氧合血蛋白的紅細(xì)胞凝集。氧合血紅蛋白缺少不成對的電子，具有抗磁性，無質(zhì)子弛豫增強(qiáng)作用。所以在磁共振成像時既不影響T1弛豫時間，也不影響T2弛豫時間。此時血腫信號可為等信號。但由于短期內(nèi)血塊收縮和血漿中水分被吸收而致蛋白含量增加，又可能造成T1弛豫時間縮短，此時血腫將表現(xiàn)為等或略高信號。T1WI等或略高信號T2WI 等信號2、急性期（12天）血腫內(nèi)紅細(xì)胞主要為脫氧血紅蛋白，脫氧血紅蛋白含有4個不成對的電子，呈高速自旋，具有很強(qiáng)的順磁性作用。但脫氧血紅蛋白不引起質(zhì)子和電子的偶極增強(qiáng)，因此不能縮短T1，所以不論在細(xì)胞內(nèi)還是在細(xì)胞外，脫氧血紅蛋白 T1WI均呈等信號。相反，脫氧血紅蛋白對T2的作用非常明顯，能顯著縮短T2時間。因此急性血腫在T2WI呈中心低信號。T1WI均呈等信號T2WI呈中心低信號3、亞急性初期（第3-5天）紅細(xì)胞的細(xì)胞膜完整，血腫內(nèi)紅細(xì)胞的脫氧血紅蛋白進(jìn)一步氧化，形成正鐵血紅蛋白，正鐵血紅蛋白細(xì)胞內(nèi)期。同時紅細(xì)胞也可能發(fā)生溶解。正鐵血紅蛋白內(nèi)含有5個不成對電子，為強(qiáng)順磁性物質(zhì)，使T1弛豫時間縮短。一般情況下，脫氧血紅蛋白氧化成正鐵血紅蛋白的過程是由血腫外層向中心推移的。T1WI血腫由外圍開始出現(xiàn)高信號；T2WI無高信號，仍為低信號。4、亞急性血腫中期（610天）紅細(xì)胞的細(xì)胞膜破裂，正鐵血紅蛋白細(xì)胞外期T1WI高信號區(qū)域由外周向中央增大T2WI也出現(xiàn)高信號5、 亞急性血腫后期（103周）血腫內(nèi)以正鐵血紅蛋白為主，血腫周邊形成含鐵血黃素。血腫內(nèi)主要以T1WI T2WI為高信號血腫周圍出現(xiàn)低信號環(huán)，以T2WI明顯6、慢性期（3周以后）隨著血腫的進(jìn)一步演變，由于吞噬細(xì)胞的不斷吞噬、分解和移除血腫內(nèi)血紅蛋白，在血紅蛋白分解的同時產(chǎn)生大量的含鐵血黃素和鐵蛋白，形成含大量含鐵血黃素和鐵蛋白的囊腔，T1wI、T2wI均為低信號。但這種情況也可能不出現(xiàn)，而直接形成一類似腦脊液的囊腔。T1WI為低信號T2WI為高信號周圍水腫逐漸消退，占位表現(xiàn)也消失。二、腦梗死 缺血性腦梗死(ischemic cerebral infarction)是指因血管阻塞所引起的供血區(qū)域內(nèi)腦組織缺血性壞死。病理改變:通常在閉塞12小時后腦細(xì)胞出現(xiàn)壞死。梗死后25天，腦水腫達(dá)到高峰。隨著時間的延長，缺血病變組織逐漸軟化，神經(jīng)細(xì)胞及神經(jīng)纖維消失，巨噬細(xì)胞浸潤。但這種病理改變并不是在整個缺血區(qū)內(nèi)同時出現(xiàn)而是呈斑片狀，有的發(fā)生較早一些，有的相對滯后。所以，在病變組織完全發(fā)生軟化前，病變區(qū)內(nèi)還存在所謂的“相對非損害區(qū)”。2周后，腦水腫逐漸減輕，膠質(zhì)細(xì)胞增生和肉芽組織形成。再后，壞死組織完全被吞噬、移除，l2個月后，形成囊腔。MRI分期 超急性期 ：6小時以內(nèi) 急性期 ： 624小時 亞急性期:1天2周慢性期： 2周以后MRI表現(xiàn)1、超急性期 ：6小時以內(nèi) 神經(jīng)細(xì)胞腫脹但尚未破壞，細(xì)胞毒性水腫階段。T1WI腦回略腫脹，腦溝模糊T2WI無異常信號DWI 明顯高信號（梗死30分后即可做出診斷）2、急性期 ： 624小時 90%病灶呈長T1長T2信號 10%不能發(fā)現(xiàn)病灶DWI明顯高信號3、亞急性期:1天2周 T1WI上表現(xiàn)為低信號在T2WI上表現(xiàn)為高信號 DWI仍為高信號FLAIR高信號4、慢性期： 2周以后隨著腦梗死的進(jìn)一步演變，形成腦軟化灶或囊性灶，則梗死灶顯示更加清楚，邊界更為明顯。T1WI、T2WI呈液體信號急性期腦梗死急性期腦梗死NAA、乳酸出血性腦梗死第三節(jié) 腦腫瘤的磁共振診斷 一、特點1、 MRI對比分辨力高，使發(fā)現(xiàn)腫瘤的敏感性很高。2、多方位成像對腦瘤的定位診斷既方便又準(zhǔn)確：包括T1wI、T2wI、PDWI的多參數(shù)成像，為腦瘤的定性診斷提供較多的信息。3、除常規(guī)的自旋回波序列外，還可采用脂肪抑制技術(shù)和水抑制技術(shù)判斷腦瘤的脂肪和液體成分，有利于定性診斷。但是MRI在判斷鈣質(zhì)和骨質(zhì)不及CT清楚和可靠，這是它的不足。4、 MR灌注成像：MR灌注成像可獲得幾個有價值的參數(shù)，如血容量，血流量和平均通過時間等，其中最有意義的是血容量。通過測定腫瘤的血容量以了解腫瘤內(nèi)血管生成狀態(tài)及血管結(jié)構(gòu)，有助于認(rèn)識腫瘤。二、顱腦腫瘤MRI診斷要點（一）腫瘤的部位 腦內(nèi)、腦外（二）腫瘤信號特點 出血、囊變、壞死、鈣化、脂肪成分、均勻、混雜。（三）腫瘤邊緣（四）腫瘤供血：腫瘤內(nèi)、周圍血管流空（五）腫瘤的增強(qiáng)：腦外腫瘤常明顯強(qiáng)化；顱內(nèi)腫瘤強(qiáng)化程度與腫瘤惡性程度一致，也有例外，有的級星形細(xì)胞瘤也明顯強(qiáng)化 。放療改變。（六）腫瘤周圍水腫：級別低的水腫輕，級別高的水腫重。腦轉(zhuǎn)移瘤通常水腫明顯。三、膠質(zhì)瘤（ 一）、星形細(xì)胞腫瘤臨床概述 1993年WHO公布了新的腦腫瘤組織學(xué)分類，即藍(lán)皮書第二版。將星形細(xì)胞腫瘤(astrocytic tumors)分為局限性和彌漫性兩類。彌漫性星形細(xì)胞腫瘤包括低度惡性星形細(xì)胞瘤(Low grade astrocytoma)、間變性星形細(xì)胞瘤(anaplastic as trocytoma) 、多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme)。 WHO分級與舊分級法比較 WHO分級與舊分級法比較WHO WHO StAnneMayo等 l 毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤 彌漫性星形細(xì)胞瘤 Ill級 間變性星形細(xì)胞瘤 級 多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 級 MRI表現(xiàn)1直接征象(1) I級星形細(xì)胞瘤：即毛細(xì)胞型、室管膜下巨細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤及多形性黃色星形細(xì)胞瘤（級）。占膠質(zhì)瘤的510，是小兒常見的腫瘤。1)毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤 T1wI腫瘤為低信號或等信號，T2w1 上為高信號Gd DT PA增強(qiáng)后腫瘤強(qiáng)化明顯但不均勻。小腦囊實性病灶，壁結(jié)節(jié)不均勻強(qiáng)化。大腦少見 ，腦干實性多見。 2)室管膜下巨細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤l015結(jié)節(jié)性硬化的患者可發(fā)生此瘤，常位于室間孔附近，形成分葉狀腫塊，導(dǎo)致梗阻性腦積水，并可見囊變及鈣化。T1WI、T2WI混雜型號 3)多形性黃色星形細(xì)胞瘤 T1wI為囊性或?qū)嵸|(zhì)性低信號，T2wI為明顯高信號可有出血改變，增強(qiáng)后80可見強(qiáng)化，壁結(jié)節(jié)常見，少數(shù)可見腦回、類腦膜強(qiáng)化。好發(fā)顳葉。毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤女，17歲。頭暈、頭痛半年，伴惡心、嘔吐。 小腦蚓部示一不規(guī)則混雜信號區(qū)(a、b、c)，T2加權(quán)像呈高信號(d)，向下延伸至枕骨大孔，第四腦室擴(kuò)大、上舉，幕上腦積水結(jié)節(jié)性硬化伴室管膜下巨細(xì)胞星形細(xì)胞瘤多形性黃色星形細(xì)胞瘤(2) 彌漫性星形細(xì)胞瘤（兒童、40歲以下） T1wI為等或低信號， T2wI均為高信號兩側(cè)大腦半球白質(zhì)，圓形、橢圓形或不規(guī)則形，邊界清楚或模糊。很少形成囊變，水腫一般較輕無明顯出血及壞死。增強(qiáng)后不強(qiáng)化或部分強(qiáng)化。增強(qiáng)異常強(qiáng)化，注意惡性轉(zhuǎn)移可能。星形細(xì)胞瘤2級 女，44歲。頭痛2個月，加重1月。aTl加權(quán)像橫軸位示右額等、低信號區(qū)，中線結(jié)構(gòu)左移，同側(cè)腦室閉塞，對側(cè)腦室擴(kuò)大。bT2加權(quán)像示高信號。C增強(qiáng)掃描病灶強(qiáng)化明顯(3)間變性星形細(xì)胞瘤 星形細(xì)胞瘤1/3，膠質(zhì)瘤1/4。4060歲。額葉和顳葉好發(fā)T1wI病灶為邊界不清低或混雜信號，T2wI上呈混雜信號，中央結(jié)節(jié)狀高信號增強(qiáng)后明顯不規(guī)則強(qiáng)化。室管膜、腦脊液、軟腦膜播散。瘤內(nèi)常見囊變，鈣化少見，偶見點狀出血灶。間變型星形細(xì)胞瘤 女，47歲。頭痛近半月加重，伴惡心、嘔吐。左頂葉深部近中線處示長T1信號，增強(qiáng)掃描病灶呈不規(guī)則周邊強(qiáng)化，同側(cè)側(cè)腦室體部變形，對側(cè)側(cè)腦室輕度擴(kuò)大，周邊水腫帶，中線結(jié)構(gòu)略右移間變性星形細(xì)胞瘤室管膜下轉(zhuǎn)移 (4)多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 最常見的顱內(nèi)原發(fā)腫瘤，占膠質(zhì)瘤50%，50歲多見。深部腦白質(zhì)，額葉和顳葉多見，可同時累及對側(cè)。MRI T1wI及T2wI均可見信號不均勻混雜信號，外形不規(guī)則腫塊。囊變、壞死、出血。增強(qiáng)后呈不規(guī)則厚壁環(huán)狀強(qiáng)化及大的團(tuán)塊狀強(qiáng)化，有時為不均勻強(qiáng)化。顱內(nèi)轉(zhuǎn)移、播散較快多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 女，61歲。右側(cè)肢體活動不靈一周。 左頂葉示不均勻異常信號區(qū)，周邊不規(guī)則水腫帶，增強(qiáng)掃描不規(guī)則周邊強(qiáng)化，中心不強(qiáng)化腦干腫瘤2間接征象(1)腦水腫：星形細(xì)胞瘤級常伴有明顯的水腫，尤其是級，多形成指樣水腫。(2)占位效應(yīng)：MRl表現(xiàn)為中線結(jié)構(gòu)移位及腦室的變形，越靠近中線部位及近腦室層而的腫瘤占位效應(yīng)越明顯。而且與腫瘤分級相關(guān)，級星形細(xì)胞腫瘤明顯，有的I級星形細(xì)胞腫瘤可無占位效應(yīng)。四、腦膜瘤(meningioma) 腦膜瘤(meningioma)是顱內(nèi)常見腫瘤，其發(fā)生率僅次于膠質(zhì)瘤，占顱內(nèi)原發(fā)腫瘤的1520。據(jù)統(tǒng)計，該腫瘤的發(fā)病率為(23)100000。腦膜瘤基本屬于成年人腫瘤，兒童者僅占l2，發(fā)病峰值年齡為4060歲。女性多見，男女比例為1：24。世界衛(wèi)生組織(WHO)依腫瘤增殖活躍程度、侵襲性等生物學(xué)行為將腦膜瘤分為三型：常見即典型良性腦膜瘤(typical incningloma)，不典型腦膜瘤(atypical meningioma)間變性(惡性)腦膜瘤(anaplastic or malignant men ingioma)。MRI表現(xiàn) 平掃，大多數(shù)腦膜瘤具有明確腦外腫瘤特征，即灰白質(zhì)界面受壓并向內(nèi)移位于腦質(zhì)與腫瘤問可見裂隙狀T1wI低信號、T2wI高信號影，其代表殘存的蛛網(wǎng)膜下腔。T1wI上，多數(shù)腫瘤呈等信號，少數(shù)為略低信號；在T2wI上腫瘤常為等或略高信號。增強(qiáng)檢查，腦膜瘤有明顯相對均一強(qiáng)化，而囊變、壞死或出血部分無強(qiáng)化。60腦膜瘤顯示腫瘤鄰近硬膜發(fā)生鼠尾狀強(qiáng)化，此即硬膜尾征(dural tail sign)。惡性腑膜瘤瘤體呈小均勻強(qiáng)化及相鄰腦實質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)化灶。 MRA檢查，血供豐富的腦膜瘤可顯示腫瘤性血管。多發(fā)腦膜瘤 視神經(jīng)鞘腦膜瘤 小腦幕腦膜瘤 Gd-DTPA 間變形腦膜瘤五、垂體腺瘤(pituitary adenoma) 垂體腺瘤(pituitary adenoma)起源于腺垂體，發(fā)生率僅次于星形細(xì)胞腫瘤和腦膜瘤，約占顱內(nèi)腫痛的815?？砂l(fā)生于任何年齡，以3060歲多見，發(fā)病高峰在4050歲之間。目前多按腫瘤有無分泌功能分為兩類：有分泌功能性腺瘤和無分泌功能性腺瘤。有分泌功能性腺瘤又分為：泌乳素腺瘤(prolactino ma)生長激素腺瘤(growthlornlone adcnoma)促腎上腺皮質(zhì)激素腺瘤(corticotrophic adenoma)促甲狀腺素瘤(thyrotrophic adenoma)促性腺激素腺瘤(gonadotrophic adenoma)混合性腺瘤根據(jù)腫瘤大小，常把直徑小于lOmm，又無明顯蝶鞍改變者，稱為垂體微腺瘤(microadenoma)，直徑大于等于10mm者，稱為大(巨)腺瘤(macroadenoma)。MRI表現(xiàn) 垂體腺瘤MRI檢查以冠狀位T1w1和T2wI顯示為佳，必要時可輔以矢狀位或橫軸位檢查。1、垂體大腺瘤腫瘤多呈T1wI和T2wI均為等信號，信號強(qiáng)度均勻。發(fā)生出血、壞死及囊變 時，其信號強(qiáng)度不均勻可出現(xiàn)液平合并出血時其信號變化規(guī)律與顱內(nèi)出血相似如亞急性出血呈T1WI和T2WI均為高信號；合并壞死及囊變時，則多呈T1WI低信號、T2wI高信號。增強(qiáng)檢查腫瘤實質(zhì)部分多有強(qiáng)化。腫瘤向鞍上生長，視交叉受壓 。2、垂體微腺瘤 動態(tài)增強(qiáng)檢查由于正常垂體組織常在團(tuán)注對比劑后20秒至1分鐘顯示明顯強(qiáng)化，而腫瘤組織多在60200s時達(dá)到強(qiáng)化高峰，因此可區(qū)分微腺瘤與正常垂體組織。間接征象包括：鞍隔不對稱性膨隆，垂體柄偏移，鞍底傾斜等。 六、顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤(intracranial metastatic tumors)惡性腫瘤可發(fā)生顱內(nèi)轉(zhuǎn)移，其發(fā)生率國內(nèi)為4783；國外達(dá)1525。顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的平均發(fā)病年齡約為57歲，好發(fā)于男性，男女之比約3：1。顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤(intracranial metastatic tumors)中約80來源于支氣管肺癌或肺內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤。支氣管肺癌發(fā)生顱內(nèi)轉(zhuǎn)移與腫瘤的組織類型有一定的相關(guān)性，其中小細(xì)胞未分化癌占2230，鱗癌僅占1015。顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的第二位原發(fā)腫瘤為乳腺癌，約占轉(zhuǎn)移瘤18，甚至可達(dá)30。其他發(fā)生顱內(nèi)轉(zhuǎn)移的原發(fā)腫痛還有消化道惡性腫瘤、絨毛膜上皮癌、黑色素瘤、甲狀腺痛、腎癌等。MRI表現(xiàn)增強(qiáng)檢查實性瘤體明顯均勻強(qiáng)化，壞死囊變的轉(zhuǎn)移瘤表現(xiàn)為環(huán)狀或小結(jié)節(jié)樣強(qiáng)化，瘤體的境界清楚可準(zhǔn)確區(qū)分瘤體與周圍的腦水腫。MRl增強(qiáng)檢查可檢出小于05cm、。甚至12mm的轉(zhuǎn)移瘤病灶。 絨癌腦轉(zhuǎn)移肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤其他腫瘤病變聽神經(jīng)瘤 顱咽管瘤 垂、顱 三叉神經(jīng)瘤 聽神經(jīng)瘤 小腦蚓部髓母細(xì)胞瘤 四腦室后顱凹室管膜瘤 鞍上、松果體、基底節(jié)生殖細(xì)胞瘤 其他顱內(nèi)病變頸內(nèi)動脈海綿竇段動脈瘤 第四節(jié) 腦白質(zhì)病一、腎上腺性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良 腎上腺性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良(adrenoleukodystrophy，ALD)，本病為隱性遺傳所致體內(nèi)乙酰輔酶A合成酶缺陷引起的遺傳代謝性病變，多發(fā)生于315歲男孩；少數(shù)病人為常染色體隱性遺傳，成年人 發(fā)病?！九R床表現(xiàn)】本病呈進(jìn)行性發(fā)展，無緩解期，預(yù)后差。兩種類型： l、兒童型最常見，僅見于男性，通常在315歲發(fā)病。表現(xiàn)為行為改變、智力減退、視力下降、聽力下降、小腦共濟(jì)失調(diào)、四肢痙攣性癱瘓等。晚期有腎上腺皮層功能不全癥狀(異常皮膚色素沉著)，乃至危象。病程進(jìn)行性發(fā)展，多在發(fā)病后幾年內(nèi)死亡。 2、成人型少見，為常染色體隱性遺傳，是腎上腺性腦白質(zhì)營養(yǎng)不良的變異型，又稱腎上腺脊髓神經(jīng)病和腎上腺腦白質(zhì)脊髓神經(jīng)病。此型見于2030歲男性，病程長，有智力減退、腎上腺皮質(zhì)功能不全、小腦性共濟(jì)失調(diào)和四肢痙攣性癱瘓等?！綧RI表現(xiàn)】1、顯著特點病變由后向前逐漸進(jìn)展，依次累及枕、頂、顳葉白質(zhì)出現(xiàn)病灶。2、典型MRI表現(xiàn)為雙側(cè)側(cè)腦室后角、三角區(qū)旁的枕、頂葉白質(zhì)區(qū)對稱性、 “蝴蝶”樣異常信號影，病灶邊緣不規(guī)則，T1加權(quán)像上，病灶表現(xiàn)為低信號影，無占位征象。T2加權(quán)像時病灶顯示為高信號影。3、增強(qiáng)掃描：中間區(qū)花邊狀強(qiáng)化條帶。在病灶的外周下層的炎性反應(yīng)區(qū)可有線條樣增強(qiáng)影。4、晚期可見腦萎縮，側(cè)腦室后角周圍明顯。腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良 二、多發(fā)性硬化多發(fā)性硬化(multiple sclerosis，MS)可以累及腦、脊髓和視神經(jīng)的多發(fā)脫髓鞘病變。時間上慢性反復(fù)發(fā)作。臨床上中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的脫髓鞘疾病。 MS發(fā)病原因尚不清楚，可能與病毒感染后誘發(fā)自體免疫反應(yīng)有關(guān)。女性多見，3040 歲好發(fā) 【臨床表現(xiàn)】 1根據(jù)病程可分為 (1)緩解復(fù)發(fā)型：約占70，發(fā)病后可完全緩解，臨床穩(wěn)定數(shù)月至數(shù)年，2次或2次以上發(fā)作； (2)慢性進(jìn)展型：約占lO，病情逐漸加重，無緩解期； (3)良性型：大約占1015左右，一生僅有一次發(fā)作，以后幾乎完全緩解； (4)惡性型：起病急，發(fā)展快，數(shù)月內(nèi)死亡。2根據(jù)損害部位及癥狀可分為 (1)脊髓型：下肢感覺異常、排尿困難和痙攣性癱等； (2)腦干型、小腦型：顱神經(jīng)癥狀、視力障礙、共濟(jì)失調(diào)和眼球震顫等； (3)大腦型：偏癱、半身感覺障礙和精神癥狀等?！綧RI表現(xiàn)】 1、大腦半球內(nèi)MS典型為腦室旁白質(zhì)區(qū)多發(fā)、散在橢圓形長T1、長T2異常信號影，病灶大小多在35mm左右。2、MS橢圓形斑塊的長軸有與側(cè)腦室壁成直角的傾向，胼胝體常受累，此兩點可與腦缺血灶鑒別。FLAIR、T2WI顯示清晰。3、新舊病灶可同時存在。活動期病灶DWI高信號、靜脈注入對比劑后可見病灶增強(qiáng)。靜止期病灶DWI為等或低信號、增強(qiáng)無強(qiáng)化。4、脊髓型MS病灶多位于頸段和上胸段，橫斷面見MS斑塊常位于脊髓的側(cè)后部，表現(xiàn)為長T1、長T2異常信號影。5、視神經(jīng)改變，脂肪抑制序列，病變側(cè)視神經(jīng)明顯高信號，增強(qiáng)呈異常強(qiáng)化。6、不典型MS病灶可單發(fā)，病灶形似腫瘤。MS強(qiáng)化特點 結(jié)節(jié)、環(huán)形、其他第五節(jié) 腦外傷一、 彌漫性軸索損傷(diffuse axonal injury DAI)也稱剪力傷。DAI是因大腦受到一成角加速度外力，引起一側(cè)半球相對于另一側(cè)移動，使腦組織發(fā)生碰撞、牽拉、吮吸，由于灰