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1、MRI基本知識總結(jié)2014-09-05?朗潤醫(yī)療1加權(quán)像高信號的產(chǎn)生機制一般認(rèn)為，T1加權(quán)像上的高信號多由于出血或脂肪組織引起。但近年來的研究表明，T1加權(quán)高信號尚可見于多種顱內(nèi)病變中，包括腫瘤、腦血管病、代謝性疾病以及某些正常的生理狀態(tài)下。在射頻脈沖的激發(fā)下，人體組織內(nèi)氫質(zhì)子吸收能量處于激發(fā)狀態(tài)。射頻脈沖終止后，處于激發(fā)狀態(tài)的氫質(zhì)子恢復(fù)其原始狀態(tài)，這個過程稱為弛豫。在弛豫過程中，氫質(zhì)子將其吸收的能量釋放到周圍環(huán)境中，若質(zhì)子及所處晶格中的質(zhì)子也以與Larmor頻率相似的頻率進動，那么氫質(zhì)子的能量釋放就較快，組織的T1弛豫時間越短，T1加權(quán)像其信號強度就越高。T1弛豫時
2、間縮短者有3種情況：其一為結(jié)合水效應(yīng)；其二為順磁性物質(zhì)；其三為脂類分子。一．結(jié)合水效應(yīng)小分子的自由水（如腦脊液）具有非常高的運動頻率，它的運動頻率要遠高于MRI的Larmor頻率，其T1弛豫時間也遠長于身體內(nèi)其他組織，所以在T1加權(quán)像上呈低信號。如在水中加入大分子的蛋白質(zhì)，那么具有極性的水分子會被帶有電荷的蛋白質(zhì)分子吸引而結(jié)合在蛋白質(zhì)分子上，從而形成一個蛋白質(zhì)水化層。在此蛋白分子水化層內(nèi)的水分子受蛋白分子的吸引，致使水分子的運動頻率下降，接近于Larmor頻率。使其T1馳豫時間縮短，故T1加權(quán)成像時呈現(xiàn)出高信號改變。二．順磁性物質(zhì)順磁性物質(zhì)的特點是含有不成對的電子，常
3、見的有鐵、鉻、釓、錳等金屬、稀土元素及自由基。在磁場中順磁性物質(zhì)的磁進動與組織內(nèi)質(zhì)子進動相互作用，產(chǎn)生一個隨機變化的局部微小磁場，這個微小磁場的變化頻率與Larmor頻率接近，從而使T1弛豫時間縮短。三．脂類分子純水分子非常小，運動頻率非常高，遠高于Larmor頻率。大分子如蛋白質(zhì)和DNA分子運動頻率較慢，低于Larmor頻率。所以大、小分子在T1加權(quán)上均呈低信號。脂類分子為中等大小，其運動頻率高于蛋白質(zhì)，低于純水，與Larmor頻率相似，所以T1弛豫時間短，T1加權(quán)像呈高信號。正常腦組織的MR信號特點水水分子較小，它們處于平移、擺動和旋轉(zhuǎn)運動之中，具有較高的自然運動
4、頻率，這部分水在MRI稱為自由水。如果水分子依附在運動緩慢的較大分子蛋白質(zhì)周圍而構(gòu)成水化層，這些水分子的自然運動頻率就有較大幅度的減少，這部分水又被稱為結(jié)合水。自由水運動頻率明顯高于Larmor共振頻率，因此，T1弛豫緩慢，T1時間較長；較大的分子蛋白質(zhì)其運動頻率明顯低于Larmor共振頻率，故T1弛豫同樣緩慢，T1時間也很長。結(jié)合水運動頻率介于自由水與較大分子之間，可望接近Larmor共振頻率，因此T1弛豫頗有成效，T1時間也較上述二者明顯縮短。局部組織含水量稍有增加，不管是自由水還是結(jié)合水，MR信號均可發(fā)生顯而易見的變化，相比之下，后者更為明顯。認(rèn)識自由水與結(jié)合水
5、的概念有助于認(rèn)識病變的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有利于對病變作定性診斷。CT檢查由于囊性星形細胞瘤的密度與腦脊液密度近似而難以鑒別，而MRI檢查由于囊性星形細胞瘤中的液體富含蛋白質(zhì)，其T1時間短于腦脊液，在T1加權(quán)像中呈較腦脊液信號為高的信號。又如，MRI較CT更能顯示腦軟化。腦軟化在顯微鏡下往往有較多由腦實質(zhì)分隔的小囊組成，這些小囊靠近蛋白質(zhì)表面的膜狀結(jié)構(gòu)，具有較多的結(jié)合水，T1較短，其圖像比CT顯示得更清楚。所以MRI所見較CT更接近于病理所見。再比如，在阻塞性腦積水時，腦脊液（相當(dāng)于自由水）由腦室內(nèi)被強行滲漏到腦室周圍腦白質(zhì)后，變?yōu)榻Y(jié)合水，結(jié)合水在T1加權(quán)像中信號明顯高于腦脊液
6、，而在T2加權(quán)像中又低于腦脊液信號。綜上所述，局部組織水份增加可分為自由水和結(jié)合水，前者引起T1明顯延長而遠離Larmor共振頻率，后者造成T1稍有延長而接近Larmor頻率而致使T1加權(quán)像上信號增強。脂肪與骨髓組織脂肪與骨髓組織有較高的質(zhì)子密度，且這些質(zhì)子具有非常短的T1值，根據(jù)信號強度公式，質(zhì)子密度大和T1值小，其信號強度大，故脂肪和骨髓組織在T1加權(quán)像上表現(xiàn)為高強度信號，與周圍長T1組織形成良好對比，信號高呈白色。若為質(zhì)子密度加權(quán)像，此時脂肪組織和骨髓組織仍呈高信號，但周圍組織的信號強度增加，使其對比度下降；若為T2加權(quán)像，脂肪組織和骨髓組織的信號都將受到一定程
7、度的限制。肌肉組織肌肉組織所含的質(zhì)子密度明顯少于上述脂肪和骨髓組織，且具有較長的T1和較短的T2馳豫特點。所以在T1加權(quán)像上，信號強度較低，影像呈灰黑色。隨著短T2的弛豫特點，信號強度增加不多，影像呈中等灰黑色。韌帶和肌腱組織的質(zhì)子密度低于肌肉組織，該組織也具有長T1和短T2弛豫特點，其MR信號無論在T1或T2加權(quán)像上，均表現(xiàn)為中低信號。骨骼組織骨皮質(zhì)內(nèi)所含的質(zhì)子密度很小，MR信號非常弱，無論在T1加權(quán)或T2加權(quán)掃描，均表現(xiàn)為黑色低信號。鈣化軟骨的質(zhì)子密度特點與骨皮質(zhì)相同，所以也表現(xiàn)為黑色低信號。組織內(nèi)出現(xiàn)其他鈣化，無論其形態(tài)或大小，一般均呈現(xiàn)為與鈣
