磁共振成像

磁共振成像(magneticresonancceimaging，MRI)是0世纪80年代初用于临床的一种生物磁学核自旋成像技术。与CT相比,MRI能显示人体任意断面的解剖结构,对软组织的分辨率高,无骨性伪影，可清楚显示脊髓、脑干和后颅窝等处的病变。而且MRI没有电离辐射,对人体无放射性损害。但MRI检查时间较长,并且体内有磁性:金属置入物的患者不能接受MRI检查。

1.各种磁共振成像技术介绍近年来除常规的磁共振成像外,出现了多种新的磁共振成像技术，,包括磁共振动脉造影(magneticresonanceangiogaphy，MRA)、磁共振静脉造影(magneticresonancevenography,MRV)、磁共振灌注加权成像(prfusin-enigheimging,PWI)和磁共振弥散加权成像(if-fsionoigneoeiagin,D,WI)、礅共振波谱成像magnetireonancesecroto，MRS).弥散张量成像(difusiontenorimaging,DII)、磁敏感加权成像(snsitviyweightediaingn,SWI)、高分辨磁共振(highreolutionmagneticresonaneimging,HRMRI)以及功能磁共振成像(functionalmagneticresonaneima.ging,MR)等，大大推进了神经科学的发展。以下将各种成像技术进行简要介绍。

(1)磁共振成像及增强扫描:MRI主要包括三个系统,即磁体系统、谱仪系统和电子计算机图像重建系统。检查时，患者被置于磁场中,其磁矩取向按磁力线方向排列接受一系列的射频脉冲后,低能级的原子核吸收射频能量并跃迁至高能级,打乱组织内的质子运动，脉冲停止后，质子的能级和相位恢复到激发前状态,该过程称为弛豫(rlatin)。所用的时间为弛豫时间，分为纵向弛豫时间(简称T1)和横向弛豫时间(简称T)。T1加权像(T1weightimaging,T1WI)可清晰显示解剖细节,T加权像(Twightimgingn,TWI)更有利于显示病变。MRI的黑白信号对比度来源于患者体内不同组织产生MR信号的差异,T1短的组织(如脂肪)产生强信号呈白色,T1长的组织(如体液)产生低信号为黑色;T长的组织信号强呈白色,T短的组织信号低为黑色。空气和骨皮质无论在T1和T上均为黑色。T1WI上,梗死、炎症、肿瘤和液体呈低信号,在TWI上，上述病变则为高信号。

液体衰减翻转恢复序列(udidtetuateinversionrcovry,FLAIR)是一种脑脊液信号被抑制的T加权序列，由于抑制了脑室及脑裂内的脑脊液信号，FLAIR成像可以更加清晰地显示侧脑室旁及脑沟裂旁的病灶，对于脑梗死、脑白质病变、多发性硬化等疾病敏感性较高，已经成为临床常用的成像技术。

增强扫描是指静脉注入顺磁性造影剂钆-二乙三胺五醋酸(gdoiniudiethylenetraminepentaacetate,Gd-DTPA)后再进行MR扫描，通过改变氢质子的磁性作用可改变驰豫时间，获得高MRI信号,产生有效的对比效应,增加对肿瘤及炎症病变的敏感性。

()磁共振血管造影(magneticreonanceangiography，MRA):血管由于血流速度快，从发出脉冲到接收信号时,被激发的血液已从原部位流走信号已经不存在，因此,在T1wI和TwI上均呈黑色，此现象称流空效应。MRA是根据MR成像平面血液产生“流空效应”的一种磁共振成像技术。通过抑制背景结构信号将血管结构分离出来，可显示成像范围内所有大血管及主要分支(图5-5)。

目前的MRA序列技术包括三维时间飞跃(3divisiontimeoffight,3DTOF)序列、多块重叠薄层采集和增强MRA(contrasterhaneedMRA,CEMRA)等。MRA优点是不需要插管、方便省时、无创及无放射损伤。缺点是信号变化复杂，易产生伪影，对末梢血管的评估准确性不如CTA及DSA。临床主要用于颅内血管狭窄或闭塞、颅内动脉瘤、脑血管畸形等的诊断。CE-MRA对血管壁内血肿敏感度很高,可以显示血管腔的不规则，血管直径或血管阻塞的变化,以及:假性动脉瘤的形成，能够准确地评估动脉夹层，监测血管再通、血管阻塞的进程。磁共振通过不同的成像方法，还可以显示静脉和静脉窦,即磁共振静脉血管成像(magneticresonancevenoraphy,MRV)。临床主要用于颅内静脉、静脉窦血栓的诊断。优点是无辐射、无需造影剂，应用方便,尤其对孕妇、肾功能不全患者。缺点是易受伪影的影响,对血流慢的静脉窦和小静脉显示不准确。MRI联合MRV是诊断静脉窦血栓形成的首要检查方法,并且也是随诊的主要检查方法。

(3)磁共振弥散加权与灌注加权成像:MRI弥散加权成像(ifusionweigheimaging,DWI)是广义的功能性MRI技术，是在常规基础上施加一对强度相等、方向相反的弥散敏感梯度,利用回波平面等快速扫描技术产生图像。DWI多数在缺血小时内(最早在缺血数分钟后)即可出现异常信号,是最精确诊断急性脑:梗死病灶的技术,对超急性期脑梗死的诊断价值远优于CT和常规TWI。目前对超急性和急性脑梗死的诊断,DWI已属不可缺少的手段。DWI也可用于辅助区分新旧脑梗死病灶，对于多发性硬化新旧脱髓鞘病灶的判断也有一定价值。MRI灌注加权成像(perfusionwigheiaging,:W)是利用快速扫描技术及对Gd-DTPA的首次通过脑组织进行检测,通过MR信号随时间的改变评价组织微循环的灌注情况。从原始数据还可以重建出相对脑血容量(rCBV)、相对脑血流量(rCBF).平均通过时间(MTT)等反映血流动力学状态的图像,弥补常规MRI和MRA不能显示的血流动力学和脑血管功能状态的不足。PWI能判断缺血区域及程度,对识别低灌注区域优于CIP,常用于短暂性脑缺血发作(transientischemicattak,TIA)、超急性和急性期脑梗死的诊断。

DWI和Pw对缺血半暗带(ishemicpenumbra)的临床界定具有重要意义。PWI低灌注区可反映脑组织缺血区，而DwI异常区域可反映脑组织坏死区，DWI与PWI比较的不匹配(mismatch)区域提示为脑缺血半暗区,是治疗时间窗或半暗带存活时间的客观影像学依据，可为临床溶栓治疗以及脑保护治疗提供依据(图5-6)。

(4)磁共振波谱成像(magneticresonancesetrorco,MRS):MRS是一种利用磁共振现象和化学位移作用进行一系列特定原子核及其化合物分析的方法，能够无创性检测活体组织内化学物质的动态变化及代谢的改变。目前临床上氮-乙酰天门冬氨酸(N-acle-lpatateAA)、肌酸(certneieCr)、胆碱(choline,Cho).肌醇(miniot(Ml)j)和乳酸(lacticaid,Lac)的测定较为常用,用于代谢性疾病(如线粒体脑病)、脑肿瘤、癫痫等疾病的诊断和鉴别诊断。

(5)弥散张量成像(difuiotensorimgingn,DT1):DT1是活体显示神经纤维束轨迹的唯一方法，可以显示大脑白质纤维束的结构如内囊胼胝体、外囊等结构,对于脑梗死、多发性硬化、脑白质病变、脑肿瘤等的诊断和预后评估有重要价值。

(6)磁敏感加权成像(snsitiriyweighedimingn,SWI):是一项新的对组织磁化率差异及血氧水平依赖效应敏感的对比增强技术，采用三维采集、薄层重建、完全流动补偿及长回波时间的梯度回波序列。swI序列可早期诊断脑出血、发现缺血性脑卒中出血转化及微出血，为缺血性脑卒中血流动力学改变提供信息(图5.7)。SWI也用于静脉血栓或静脉窦血栓形成的诊断。

(7)高分辨磁共振(highresolutionmagneticresonanceimaging,HRMRI):3.oTHRMRI是近年已经应用于临床的新型血管成像技术,不仅可以进行管腔成像，而且能够直观显示管壁结构。HRMRI可以用来准确评估动脉狭窄程度、诊断血管夹层、观察血管壁斑块内出血，是鉴别动脉粥样硬化斑块类型评估斑块风险最有效的检查方法(图5-8)。

(8)功能磁共振成像(fuctionalmagneticresonanceimagng,MRI):fMRI借助快速MRI扫描技术，测量人脑在视觉活动、听觉活动、局部肢体活动以及思维:活动时,相应脑功能区脑组织的血流量、血流速度、血氧含量和局部灌注状态等的变化,并将这些变化显示于MRI图像上。目前主要用于癫痈患者手术前的评估、认知功能的研究等。

.磁共振在神经系统疾病诊断中的临床应用与CT比较，MRI有如下优势:可提供冠状位、矢状位和横位三维图像,图像清晰度高,对人体无放射性损害,不出现颅骨伪影,可清楚显示脑干及后颅窝病变等。MRI主要用于脑梗死脑炎脑肿瘤、颅脑先天发育畸形和颅脑外伤等的诊断;除此之外，MRI图像对脑灰质与脑白质可产生明显的对比度，常用于脱髓鞘疾病、脑白质病变及脑变性疾病的诊断;对脊髓病变如脊髓肿瘤、脊髓空洞症、椎间盘脱出、脊椎转移瘤和脓肿等诊断更有明显的优势。然而,MRI检查急性颅脑损伤颅骨骨折、急性出血性病变和钙化灶等不如CT。

(1)脑梗死:不同时期信号有所变化:①超急性期:发病1小时内，血管正常流空消失,T1WI和TWI信号变化不明显,但出现脑沟消失,脑回肿胀,灰白质分界消失,DWI可出现高信号;②急性期:发病后1~4小时，梗死灶呈等T1或稍长T1、长T信号,DWI可高信号(图5-9);③起病后1~3天:长T1、长T信号,DWI高信号，出现水肿和占位效应，可并发梗死后出血;④病程4~7天:水肿及占位效应明显,显著长T1、长T信号,DWI信号开始降低;⑤病程1~周:水肿及占位效应逐渐消退,病灶长T1信号,T信号继续延长,DWI信号继续降低,TWI信号强于DWI信号;⑥周以上:由于囊变与软化,T1与T更长,边界清晰，呈扇形，出现局限性脑萎缩征象，如脑室扩大、脑沟加宽。

()脑出血:脑出血不同时期MRI信号不同.取决于含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白和含铁血黄素的变化。大致说来，出血后7天内T1WI显示等信号、TWI显示稍低信号;出血后1~4周,T1WI和TWI均显示高信号;出血1个月后,T1WI显示低信号,TWI显示中心高信号、周边低信号。由于MRI平扫缺乏特征性表现,不建议用于早期脑出血的诊断。然而最近的研究发现，磁共振梯度回波序列(gradientecho,GRE)能够早期检测脑出血，对急性脑出血诊断的准确率与CT相似,对新发或陈旧的微出血病灶的检测优于CT。

(3)脑肿瘤:MRI在发现低分化的、比较小的肿瘤以及转移瘤方面优于CT。其信号强度特征与肿瘤的含水量有关，,但瘤内和瘤周的出血、水肿、坏死囊变.钙化等改变，均可影响肿瘤的信号强度和特征。增强扫描有助于肿瘤的诊断，特别是对软脑膜、硬脑膜和脊膜转移瘤的诊断有很大帮助。

(4)脑血管病变:MRA可发现多种脑血管异常,利用流空效应可发现动静脉畸形,不仅可显示血管畸形的部位和大小，有时还能显示其供应动脉及引流静脉;MRA可发现中等大小以上的动脉瘤,但小于5mm者易漏诊。MRA联合MRI可以准确地诊断动脉夹层。MRA在诊断闭塞性脑血管疾病方面优势较大，可以发现颅内和颅外较大血管分支的病变,但对末梢血:管的评估准确性不如CTA及DSA。MRV联合MRI是诊断颅内静脉窦血栓形成的无创、敏感和准确的检查方法,并且是随诊的主要手段。

(5)脑白质病变;和脱髓鞘病:MRI在观察白质结构方面非常敏感，如脑白质营养不良和多发性硬化。多发性硬化的典型MRI表现为脑室周围的白质内存在与室管膜垂直的椭圆形病灶,在TWI上为高信号,T1WI为稍低或低信号。

(6)颅内感染:在诊断单纯疱疹脑炎时头颅MRI扫描非常敏感，典型表现为颞叶、海马及边缘系统的长T信号。脑膜炎急性期MRI可显示脑组织广泛水肿,脑沟裂及脑室变小，有时可见脑膜强化;慢性结核性脑膜炎常有颅底脑膜的明显强化。

(7)神经系统变性疾病:MRI在诊断痴呆时比CT有优越性，可用海马容积测量法观察海马萎缩的程度,其程度与阿尔茨海默病的严重程度相关;橄榄脑桥小脑萎缩(OPCA)可见脑桥和小脑的萎缩。

(8)椎管和脊髓病变:MRI是目前检查椎管和脊髓的最佳手段。在矢状面MRI图像上,可直接地观察椎骨骨质、椎间盘、韧带和脊髓。对椎管狭窄、椎管内肿瘤、炎症以及脊髓空洞症等疾病有重要的诊断价值。

(9)神经系统发育异常疾病:MRI可清楚显示小脑扁桃体下疝、脊髓空洞症、脑积水等先天性疾病。