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1、人体正常组织以及病理组织MR信号表现的特点 1 下午3时16分6秒 内容提要 人体正常组织MR信号特征水脂肪与骨髓血流淋巴结骨骼与钙化软骨肌肉韧带气体 病理组织的MR信号分析水肿出血坏死囊变钙化铁质沉积 2 下午3时16分6秒 组织的加权图像 TR和TE均较短 T1加权图像 TR和TE均较长 T2加权图像 TR较长而TE较短 质子密度加权图像 3 下午3时16分6秒 T2WI 反映组织横向弛豫的快慢 T2值小 横向磁化矢量减少快 残留的横向磁化矢量小 MR信号低 黑 T2值大 横向磁化矢量减少慢 残留的横向磁化矢量大 MR信号高 白 水T2值约为1600毫秒 MR信号高 4 下午3时16分6秒
2、 T1WI 反映组织纵向弛豫的快慢 T1值越小 纵向磁化矢量恢复越快 已经恢复的纵向磁化矢量大 MR信号强度越高 白 T1值越大 纵向磁化矢量恢复越慢 已经恢复的纵向磁化矢量小 MR信号强度越低 黑 脂肪的T1值约为250毫秒 MR信号高 白 水的T1值约为3000毫秒 MR信号低 黑 5 下午3时16分6秒 人体正常组织MR信号特征 MR的信号强度是多种组织特征参数的可变函数 它所反映的病理生理基础较CT更广泛 具有更大的灵活性 MRI信号强度与组织的弛豫时间 氢质子密度 血液或脑脊液流动 化学位移及磁化率等有关 其中弛豫时间 即T1和T2时间 对图像对比起着重要的作用 它是区分正常组织 病
3、理组织及组织特性的主要诊断基础 6 下午3时16分6秒 水 认识自由水和结合水的特点 有利于认识病变的内部结构 有利于定性诊断 例如 囊性星形细胞瘤中的液体富含蛋白质 T1时间短于脑脊液 故T1加权像之信号高于脑脊液 又如 脑软化时 具有较多的结合水 故T1较短 再如 阻塞性脑积水 脑脊液 相当于自由水 由脑室内强行渗漏到脑室周围脑白质后 变成结合水 T1加权像信号明显高于脑脊液 而T2加权像中又低于脑脊液 7 下午3时16分6秒 鼻窦粘膜下囊肿 8 下午3时16分6秒 蛛网膜囊肿 9 下午3时16分6秒 左额叶少肢胶质细胞瘤囊变 10 下午3时16分6秒 腔梗 T1W T2W 11 下午3时
4、16分6秒 双侧血管母细胞瘤 T1W T2W FLAIR COR 12 下午3时16分6秒 垂体脓肿 13 下午3时16分6秒 14 下午3时16分6秒 15 下午3时16分6秒 脂肪 组织脂肪的T1短 T2长 Pd高 根据信号强度公式 质子密度大和T1值小 其信号强度大 故不论在T1WI T2WI和TR图像上均呈高信号 与周围长T1组织形成良好对比 尤其在使用短TR检查时 脂肪组织的分界线明显 信号高 呈白色 但随着TR的延长 在T2WI图像上脂肪信号有逐渐衰减降低之势 这是脂肪抑制技术的基础 倘若为质子密度加权像 此时脂肪组织仍为高信号 但周围组织的信号强度增加 使其对比度下降 16 下午
5、3时16分6秒 脂肪组织T1W T2W的信号变化 17 下午3时16分6秒 乳腺MRI及DWI 18 下午3时16分6秒 T1W T2W DWI 乳腺癌 骨髓 骨髓内因含有较多的脂肪成分 在MR扫描图像上亦呈高信号 和脂肪组织信号有相似的特征 因此 MR骨髓成像技术对于骨髓疾病 尤其是对于早期的骨髓转移或骨髓瘤等特别敏感 故临床上有着广泛的用途 19 下午3时16分6秒 20 下午3时16分6秒 踝关节MRI SPIR SAG T2W COR T1W SAG 正常踝关节 21 下午3时16分6秒 膝关节MRI 胫骨平台骨折 T1W SAG T2W SAG PDW COR 22 下午3时16分6
6、秒 全脊柱MRI T1W T2W Patient27 脊髓空洞 骨盆多发转移瘤 下午3时16分6秒 23 肌肉 肌肉组织所含的质子明显少于脂肪和骨髓 它具有较长的T1和较短的T2值 根据强度公式 当T1弛豫增加和T2减少时信号强度较低 所以在T1加权像上 因使用的TR值较短 使质子的磁化恢复不完全 信号强度较低 影像呈灰黑色 随着TR的延长 信号强度增加 在T2加权像上 因具有短T2的弛豫特点 信号强度增加不多 影像呈中等灰黑色 故在T1WI T2WI和TR上均呈中等强度信号 黑灰或灰色 24 下午3时16分6秒 肌腱 韧带 肌腱和韧带组织含纤维成分较多 其质子密度低于肌肉 其信号强度较肌肉组
7、织略低 该组织也有长T1和短T2 其MR信号为等信号或较低的信号 25 下午3时16分6秒 26 下午3时16分6秒 踝关节MRI SPIR SAG T2W COR T1W SAG 正常踝关节 骨骼 钙化 骨骼和钙化内含大量钙质 水分含量甚少 氢质子很少 根据信号强度公式 在N H 值趋向于 时 值主要按N H 值的变化而改变 而较少受到TR TE T1 T2的影响 故其T1值很长 T2值很短 Pd很低 所以无论T1WI T2WI和TR图像上均呈信号缺如的无 低 信号区 特殊情况下 由于钙化颗粒与蛋白结合时 其T1加权像表现为高信号 故在MR扫描图像上不易显示出早期的骨质破坏及较小的钙化灶是其
8、缺点 27 下午3时16分6秒 骨骼 钙化 颅内钙化在T1加权像偶可表现为高信号 CT扫描可见典型的钙化密度 MRIT1加权像为高信号 T2加权像为等或低信号 梯度回波序列扫描为低信号 实验证明 钙化在T1加权像上的信号强度与钙化颗粒的大小及钙与蛋白结合与否有关 当微小的钙化颗粒结晶具有较大的表面积 并且钙的重量百分比浓度不超过30 时 钙化即可表现出高信号 总之 发现钙化MRI检查不如CT敏感 小的钙化不易发现 大的钙化还需与铁的沉积等现象相鉴别 28 下午3时16分6秒 基底节对称性钙化 29 下午3时16分6秒 骨纤维异常增殖症 30 下午3时16分6秒 少肢胶质细胞瘤的钙化 31 下午
9、3时16分6秒 软骨 软骨组织分为纤维软骨和透明软骨 纤维软骨其组织内的质子密度明显高于皮质 且组织具有较长的T1和较短T2弛豫特征 故在T1 T2加权像上信号强度不高 呈中低信号 透明软骨含水75 80 且T1和T2较长 Pd高 故在T1WI图像上因T1值较长 呈较低信号 而在T2WI和Pd图像上因T2值长 信号呈中等灰色信号 32 下午3时16分6秒 正常膝关节MRI 33 下午3时16分6秒 PDW COR 3D FFE STIR 正常膝关节MRI 下午3时16分6秒 34 T2W SAG T1W SAG 气体 根据信号强度公式 当N H 趋向零时 其强度也趋向于零 故表现为黑色无信号区
10、 这一点在任何脉冲 不管如何改变TR TE 都不会改变 因此信号强度已与TR TE T1或T2无关 在人体组织中没有比气体更黑的组织 气体的T1值很长 T2值很短 Pd很低 故在各种成像图像上肺组织均呈较低信号 35 下午3时16分6秒 气体在任何加权像都无信号 36 下午3时16分6秒 血流的MR信号特点 在脉冲激发 空间编码 信号采集的MR成像过程中 静止组织内质子群的位置是相对固定的 血管中的血液在MR成像过程中 其位置不断发生变化 势必影响MR信号 血流可表现为高信号 等信号或低信号 信号的强度取决于血流形式 血流方向 血流速度 脉冲序列及成像参数等 37 下午3时16分6秒 GALE
11、N静脉瘤 T2W MRA 38 下午3时16分6秒 39 下午3时16分6秒 影响血管中MR信号因素表 40 下午3时16分6秒 淋巴结 淋巴结组织的质子密度较高 且具有较长的T1和较短的T2弛豫特点 根据信号强度公式 质子密度高 信号强度也高 但在T1WI时 因其长T1特点 使其信号强度不高 呈中等信号 而在T2WI上 因其T2不长 使信号强度增加也不多 也呈中等信号 41 下午3时16分6秒 周围型肺癌肺门淋巴结转移 42 下午3时16分6秒 纵隔肺门脾脏淋巴瘤 43 下午3时16分6秒 天坛 44 下午3时16分6秒 病理组织的MR信号分析 概述病理过程随病程及治疗情况不同而表现各异 M
12、R技术中其信号强度的特点 严格遵循信号强度公式所规定的参数变量关系 不同的病理及病变组织具有不同的质子密度 液体流速 T1和T2弛豫时间 在实际技术中采用不同的脉冲序列 将表现不同的信号强度 掌握这些变化特征有助于病变的定性诊断 45 下午3时16分6秒 水肿 脑部疾病是临床MRI检查的重中之重 而脑水肿是脑部疾病最常见的基本病理变化之一 可见于多种脑组织疾病 无论何种类型水肿 细胞内或组织间隙内的含水量增加 均使T1值和T2值延长 故在T1WI图像上水肿区呈较低信号 而在T2WI图像上则呈明显的高信号 对比鲜明 脑水肿分为三种类型 血管源性水肿细胞毒性水肿间质性脑水肿 46 下午3时16分6
13、秒 血管源性水肿 病理生理基础 血脑屏障破坏 血浆由血管内漏出进入细胞外间隙 血管源性水肿主要发生在脑白质中 结构致密的脑灰质通常不易受影响 典型的血管源性水肿呈手指状分布于脑白质之中 常见于肿瘤 出血 炎症 以及脑外伤等脑部疾患中 它是以结合水增多为主 自由水增加为辅 早期只在T2加权像上显示 CT通常无明显异常 血管源性水肿的较早显示 往往提示存在一个较早期或较局限的脑部疾患 这种病变和肿瘤鉴别需采用长TE序列 使TR延长 水肿信号增强 而肿瘤信号基本不增加 必要时进行Gd DTPA增强扫描 47 下午3时16分6秒 胶质母细胞瘤周的水肿 48 下午3时16分6秒 水肿 血管源性水肿 49
14、 下午3时16分6秒 脑膜瘤 T1WC T2W 50 下午3时16分6秒 AVM伴轻度水肿 51 下午3时16分6秒 细胞毒性水肿 病理生理基础 它是由于缺氧使ATP减少 钠 钾泵功能失常 钠与自由水进入细胞 造成细胞肿胀 细胞外间隙减少 使脑白质与脑灰质同时受累 常见于急性脑梗塞 急性脑梗塞有时在T2加权图像上其边缘信号较高 由于细胞毒性水肿出现和存在的时间不长 有时与血管源性水肿同时存在 在MRI上要绝对区分尚有一定困难 52 下午3时16分6秒 超急性期脑梗塞DWI 53 下午3时16分6秒 发病4小时脑梗塞 T2W表现正常 DWI见高信号 小脑梗死 54 下午3时16分6秒 脑梗死 5
15、5 下午3时16分6秒 细胞毒性水肿 56 下午3时16分6秒 一小时内的急性脑梗死ADCvalue 0 48x10 3mm2 sec 间质性水肿 病理生理基础 是由于脑室内压力增高 出现脑脊液经室管膜迁移到脑室周围脑白质的病理生理表现 在脑室压力高时 T2加权图像上于脑室周围可出现边缘光整的高信号带 在脑室内压力恢复到近乎正常时 如代偿期 上述异常信号又消失 由于组织含水量的轻微改变即可造成MRI信号强度的明显变化 MRI在检出水肿较其他影像学方法敏感 与CT相比 它对水肿类别 程度及范围的显示更接近于病理 57 下午3时16分6秒 双侧血管母细胞瘤 T1W T2W FLAIR COR 58
16、 下午3时16分6秒 间质性水肿 59 下午3时16分6秒 出血 出血在中枢神经系统疾病中常见 按出血部位可分为硬膜下 蛛网膜下腔 脑内及脑室内出血 MRI在显示出血 判断出血原因以及估计出血时间方面有独特作用 其中以脑内血肿MRI信号演变最具有特征性 较多血液由血管内溢出后 在局部脑组织内形成血肿 随着血肿内血红蛋白的演变以及血肿的液化 吸收 MRI信号也发生一系列变化 探讨血红蛋白及其衍生物的结构对于认识与解释血肿MRI信号甚为重要 60 下午3时16分6秒 血肿 血肿的信号强度随血肿期龄而发生变化 非外伤性出血95 为动脉血 富含氧合血红蛋白 氧合血红蛋白释放出氧气后转化为去氧血红蛋白 血肿中去氧血红蛋白的含量增高 氧合血红蛋白与去氧血红蛋白中含有的铁均为二价还原铁 还原铁是血红蛋白携带氧气 释放氧气 行使其功能的物质保证 人体内维持血红蛋白铁于二价状态的关键在于红细胞内多种代谢途径 其结果阻止了有功能的亚铁血红蛋白变为无功能的正铁血红蛋白 61 下午3时16分6秒 血肿 血液从血管中溢出 血管外红细胞失去了能量来源 细胞内多种代谢途径丧失 同时由于红细胞缺氧 血肿内含氧血红蛋白
