医学 影像技术及应用 神经系统诊断

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1、神经系统疾病影像诊断,首都医科大学附属复兴医院放射科 何悦明,神经系统常用检查方法,常规X线检查 气脑造影与脑室造影 血管造影 CT检查Computed Tomography 磁共振MR(Magnetic Resonance) 核医学,血管造影,脑CT,灰质（gray matter），密度较高，呈灰白色。白质（white matter），密度较低，呈灰黑色。脑深部的灰质核团，也呈密度较高的灰白色。 含脑脊液（CSF, cerebrospinal fluid）的脑室、脑沟和脑池，呈低密度的黑色。 骨和钙化呈白色。,CT技术进展,1.CT: 64排-320排CT，双源CT，扫描时间0.2秒，容积扫

2、描 CT灌注成像（ CT perfusion） Xenon-enhanced CT CTA,头颈血管CTA,CT灌注成像 静脉注射对比剂的同时对选定的层面进行连续动态扫描，计算出血流量、血容量、对比剂的平均通过时间、对比剂峰值时间等参数，以此来评价组织器官的灌注状态。,脑MR,横断面、冠状面和矢状面。 空气、皮质骨、快速流动的血液表现为无信号或低信号，呈黑色。 颅脑T1加权像上，脑组织为中等强度信号，灰质较白质信号低。 在T2加权像上，脑脊液为高信号，白色。灰质的信号较白质高。 MR增强扫描：静脉注射钆-DTPA（gadolinium-DTPA），在T1加权像上，病灶多表现为信号增高。,平扫常

3、规序列,T2,T2 FLAIR,T1 FLAIR,DWI,MRA,检查方法 MRA: 2D TOP ceMRA,MRI技术,弥散成像(diffusion-weighted imaging,DWI) 灌注成像(perfusion-weighted imaging, PWI) 脑功能成像 (functional MRI, fMRI) 弥散张力成像(duffusion tensor imaging,DTI) 频谱成像(MRS，MR Spectroscopy)波谱分析就是利用化学位移研究分子结构,弥散成像（ DWI ）,原理：扩散成像反映水分子的布朗运动。 急性早期脑缺血由于细胞外水分子进入细胞内产生

4、细胞毒性水肿，使水分子扩散受限使得DWI能清楚显示高信号病灶。 作用：提高急性期水肿诊断敏感性和特异性,鉴别急性、亚急性和慢性脑梗塞,发病1小时,右侧大脑中动脉无血流,MRI灌注成像 Perfusion-weighted imaging（PWI）,PWI 依造影剂分为两类： 外源性造影剂：Gd-DTPA（缩短T1） 内源或固有造影剂：动脉内质子标记技术（arterial spin labeling，ASL）,扩散张量成像（diffusion tensor imaging DTI）,D T I 提供了一种无创显示活体大脑白质神经纤维通路方法, 反映的是水分子的弥散运动，在脑白质中，由于髓鞘的阻挡

5、，水分子的弥撒被限制在与纤维走向一致的方向上，具有较高的各向异性，能在活体上观察评价白质束走行及形态,Corticospinal fibers,占位性病变与神经纤维束的关系,频谱成像(MRS，MR Spectroscopy),波谱分析无创地反映体内的代谢信息 在相同的磁场环境下，处于不同分子中的同一种原子核，由于受到原子核周围电子云的结构、分布和运动不同，产生不同磁屏蔽作用，进动频率有微小差异，而具有不同的共振频率称之为化学位移 波谱分析就是利用化学位移研究分子结构，将含有同种原子核的不同化合物区分开,梗塞MRS,NAA降低，Lac明显升高,BOLD血氧依赖脑功能成像（fMRI）,脑fMRI

6、：是在活体脑组织受到某种刺激时，实时地描绘出脑组织兴奋活动的区域， 实现了无损伤观察大脑活动的梦想，将大脑打开了一扇窗户，让我们能够了解大脑的活动 中枢反射区：运动、视觉、听觉、语言 精神病研究 毒品依赖的研究 行为、认知、记忆研究 测谎 临床应用 ：手术计划、功能恢复,脑功能活动区是何以成像的呢 ?,脑功能成像原理,刺激,局部脑神经活动,局部血流速度与速率增加,局部氧合血红蛋白增加,局部脱氧血红蛋白减少(顺磁性+),T2*信号强度增加,实验设计刺激模式,对指运动,停止运动,BOLD 的运动刺激模式,脑梗死和脑出血,脑卒中,急性脑血管病，又称脑卒中（Stroke）是指脑缺血或者脑出血引起的的神

7、经功能缺失。,脑卒中 Stroke的病因,脑缺血/脑梗塞 infarction 80% 原发性颅内出血 Hemorrhage 15% 非外伤性蛛网膜下腔出血 5% 静脉闭塞 1%,脑梗塞病因,血栓形成（Thrombosis）： 继发于动脉粥样硬化（Atherosclerosis）与其他脑内动脉病变 血栓栓塞（Embolus）： 栓子可来源于心脏，颈动脉，也可为气栓，脂肪栓塞，羊水栓塞等 低灌注状态： 多继发于颈动脉狭窄，也见于严重贫血，循环血量不足等。两支吻合A均供血不足，（分水岭梗塞）,常见脑梗塞类型,按血供分布区的脑梗塞，如侧枝不足，呈大片状。 分水岭梗塞，两支血管供血的边缘区，呈带状，大

8、脑前、中、后A 。 出血型脑梗塞：见于栓塞 腔隙性脑梗塞,正常灌注54ml/min/100g 缺血阈值23 ml/min 梗塞 白质低于10 ml/min 灰质低于17ml/min,“time is brain” The typical patient loses 1.9 million neurons each minute in which stroke is untreated* window of 3 hours can lead to complete regeneration of neuronal function,*Jeffrey L. Saver, MD ，Stroke.20

9、06;37:263-266,Goals of Acute Stroke Imaging,Parenchyma 实质 early signs of acute stroke, rule out hemorrhage Pipes 血管 extracranial circulation (carotid and vertebral arteries) intracranial circulation Perfusion 灌注 cerebral blood volume cerebral blood flow mean transit time Penumbra 半暗带 Assess tissue a

10、t risk,CT,MRI,DWI,perfusion,perfusion,CTangiography,超急性期(CT),0-6小时内, CT不敏感,无法发现梗塞区 动脉内高密度征:常见于MCA 脑肿胀:结构肿胀,但无低密度 少数亦可有水肿 CTA:动脉中断 CT灌注:低灌注区,hyperdense vessel sign(MCA)， 5hours,急性期(CT),24小时内,发现率75-98% 征象包括: 表层梗塞出现脑沟回消失,灰白质分界不清 深部梗塞出现基底节低密度 岛叶带征是中动脉梗塞的早期征象 严重病例可有水肿和占位效应,亚急性期(CT),1-7天 水肿和占位效应明显，3-5天高峰，

11、呈低密度， 缺血3-6小时内，出现细胞内水肿，4-12小时出现血管性水肿，高峰期1-5天，1-2周下降，2-3周占位效应消失 模糊效应期（fogging effect）：出现于2-3周，梗塞的低密度区变为等密度，3周后消失。,新发脑梗塞CT表现,Insular ribbon,慢性期和后遗期(CT),慢性期：4周-3月，病变区低密度，更加均匀，病灶边界清楚；增强扫描仍强化（最长3-9月）。 后遗期：病变区与CSF相同，侧脑室扩大，局部脑萎缩,早期脑梗塞的诊断 超急性及急性脑梗塞敏感性比较： CT：53% MRI：71-80% MRI+DWI：94%以上,发病11小时,出血性脑梗塞 出血性脑梗塞，

12、在低密度的梗塞区内出现不规则的斑片状高密度影，增强可出现脑回样、斑片状强化。,出血性脑梗塞，多为小片状，多灶性,CT? MRI?,2 hours after the onset of symptoms in a 65-year-old woman with left hemiplegia,脑梗塞MR诊断 * MR在显示脑梗塞方面优于CT * 超急性期、急性期、亚急性期、稳定期 梗塞灶呈长T1和长T2信号，无占位效应，其部位和范围和供血区一致,MRI在脑卒中的应用,MRI成为stroke的主要影像手段 MRI新技术能区别缺血和梗塞 提供动脉、波谱和灌注信息（脑组织和血管） 提供类似梗塞病变的鉴别

13、，如水肿、血管畸形、肿瘤、炎症、代谢或中毒脑病,MRI的改变,形态改变、信号改变： 6小时内 T1W，T2W正常 DWI高信号，提高早期梗塞诊断敏感性和特异性 12小时后出现血管性水肿 T2W信号增高出现于8小时，表现皮层肿胀，灰白质分界不清，病灶边界欠清 T1W信号改变出现于16小时以后,急性脑梗塞弥散成像,2小时,3小时,腔隙性脑梗塞(lacunar infarction),穿动脉梗塞 小 ( 1cm), 常为多发直径5-15mm。10mm的梗塞一周内CT难发现。 好发部位：基底节、深层白质，脑干、丘脑 鉴别：扩张的血管间隙5mm，脱髓鞘-两侧对称。,腔隙性脑梗塞MRI,脑出血,常见原因：

14、高血压、动脉硬化高血压伴发小动脉硬化，当血压骤然升高时，小动脉破裂 少见原因：血管畸形、动脉瘤破裂、脉管炎、肿瘤出血等。 常见部位：基底节区，丘脑,脑内急性出血的CT,CT是观察脑内出血的首选方法 位置：实质、脑室、蛛网膜下腔、硬膜下/外腔 预测预后 准确性：少见漏诊,CT颅内血肿的演化,脑出血动态变化,脑出血的MRI信号特点,超急性期:6小时（氧合血红蛋白） T1等或低,T2高信号 急性期:3天（脱氧血红蛋白） T1低,T2极低信号 亚急性早期:3-8天 T1等或低信号,周边高信号环, T2极低信号,亚急性后期:8-14天（正铁血红蛋白） T1高信号, T2等或高 信号 慢性期:2周-数月

15、T1高信号, T2等或高 信号 远期: T1等或低信号, 高 信号周边低信号环（含铁血黄素）,hematoma 10day,脑外出血,硬膜下（Subdural Hematoma） 硬膜外（Epidural Hematoma） 蛛网膜下腔出血（Subarachnoid Hemorrhage）,硬膜下血肿（Subdural Hematoma）,出血积存于硬膜和蛛网膜之间。 血肿一般不跨越中线。 急性血肿CT表现为贴近颅骨内板的范围较大的新月形高密度病变，合并占位效应。亚急性和慢性硬膜下血肿CT可表现为等密度或低密度。,硬膜外血肿,蛛网膜下腔出血（Subarachnoid Hemarrhage）,出

16、血位于颅内脑脊液池 常见于外伤或小动脉瘤破裂,外伤蛛网膜下腔出血,动脉瘤,病因：先天动脉壁薄弱、动脉粥样硬化或细菌性感染。 部位：好发于颅底Willis动脉环和血管的分叉处。 检查方法：血管造影是首选方法。 质量好的CT血管造影（CTA），磁共振血管造影（MRA）可以部分代替血管造影。,动脉瘤,Galen静脉瘤,CTA,血管畸形,CT平扫可以显示畸形血管团的血栓钙化、局部脑萎缩、脑内或蛛网膜下腔出血等间接征象。增强扫描显示迂回弯曲的血管。 MRI检查可以显示信号流空的血管团。 DSA可以显示动静脉畸形（AVM）由畸形血管团，有一条以上的供血动脉和一条以上的回流静脉组成。,颅内肿瘤,中枢神经系统肿瘤分类,原发肿瘤 胶质瘤（占原发脑肿瘤40 50%） 间质性肿瘤（脑膜瘤，血管母细胞瘤） 神经源性肿瘤（神经鞘瘤） 网状内皮系统（淋巴瘤，组织细胞X病） 发育异常性肿瘤（皮样/表皮样囊肿，畸胎瘤） 转移性肿瘤,中枢肿瘤的发生部位,儿童 50-70%为天幕下肿瘤 转移瘤罕见,15岁以上及成年人 70%