MRI读片基础

MRI是与CT几乎同步发展起来的医学成像技术。MRI作为最先进的影像检查技术之一，在许多方面有其独到的优势，尤其是近年来高场磁共振超快速成像与功能成像的出现，使得MRI的优势更为明显。但是，由于国情所限，MRI远没有CT普及，实际工作中，大量的病例本应首选MRI检查，却都进行了CT检查，因此造成的误诊及漏诊屡见不鲜。除病人经济情况的原因之外，临床医生对MRI的了解不足也是一个重要原因。目前关于磁共振成像的书籍虽很多，专业性均很强，信息量也非常大，临床医生很难有时间仔细翻阅，但临床医生又急需了解磁共振的相关知识。鉴于此，我们编写了这本小册子，以期临床医生在阅读之后能够了解磁共振成像的临床应用价值、哪些情况下应当建议病人进行MRI检查、以及一些磁共振基本读片知识。1磁共振成像的特点一、无损伤性检查。CT、X线、核医学等检查，病人都要受到电离辐射的危害，而MRI投入临床20多年来，已证实对人体没有明确损害。孕妇可以进行MRI检查而不能进行CT检查。二、多种图像类型。CT、X线只有一种图像类型，即X线吸收率成像。而MRI常用的图像类型就有几十种，且新的技术和序列不断更新，理论上有无限多种图像类型。可根据组织特意性用不同的技术制造对比，制造影像，力求诊断疾病证据充分、客观、可靠。有更丰富的细节和依据方便医师作出明确的诊断，对疾病的治疗前及愈后作出更详细、系统的评估。三、图像对比度高。磁共振图像的软组织对比度要明显高于CT。磁共振的信号来源于氢原子核，人体各处都主要由水、脂肪、蛋白质三种成分构成，它们均含有丰富的氢原子核作为信号源，且三种成分的MRI信号强度明显不同，使得MRI图像的对比度非常高，正常组织与异常组织之间对比更显而易见。CT的信号对比来源于X线吸收率，而软组织的X线吸收率都非常接近，所以MRI的软组织对比度要明显高于CT。四、任意方位断层。由于我院MRI拥有1.5T高场强主磁体及先进的三维梯度系统逐点获得容积数据，所以可以在任意设定的成像断面上获得图像。五、心血管成像无须造影剂增强。基于MRI特有的时间飞逝法（TOF）和相位对比法（PC）血流成像技术，磁共振血管成像（MRA）与传统的血管造影（DSA）相比，对人体无损伤性（不需要注射造影剂）、费用低、检查方便等优点。且随着MRI技术的不断进步，我院磁共振MRA的图像质量与诊断能力已与DSA非常接近，基于以上MR血管成像特性，MRA完全可作DSA术前筛查以及血管手术后复查。六、代谢、功能成像。MRI的成像原理决定了MRI信号对于组织的化学成分变化极为敏感。我院在高场MRI系统上拥有丰富磁共振功能成像技术，划时代地实现了对于功能性疾病、代谢性疾病的影像诊断，同时也大大提高了对一些疾病的早期诊断能力，甚至可达到分子水平。2磁共振成像的原理想获得人体的体层图像，任何成像系统都需要解决三方面问题：图像信号的来源、图像组织对比度的来源、图像空间信息的来源。磁共振成像也同样要解决这些问题。现对磁共振成像的原理作一简单介绍。2.1核磁共振信号的来源磁共振成像，是依靠核磁共振现象来成像的。核磁共振现象，是指处于静磁场中的原子核系统受到一定频率的电磁波作用时，将在他们的磁能级间产生共振跃迁。上述过程，是原子核与磁场发生的共振，所以称为核磁共振，因为“核”字涉嫌核辐射，所以业内将其改称为磁共振。氢原子是人体中含量最多的元素，它的核只有一个质子，是最活跃、最易受磁场影响的原子核。所以磁共振成像采集的是氢原子核的信号。业内常把氢原子核简称为质子。核磁共振现象是一个无法直观观察的现象，理解起来较为抽象，在此只作简要解释。所有的原子核都在不停地自旋。含有单数质子的原子核，自旋时产生磁场，也就是核磁，因它有大小有方向，我们称它具有自旋磁。加入外来磁场后，原子核的磁距将围绕外来磁场旋转，称为进动。进动的频率与外来磁场的强度成正比。宏观上看，进动的原子核的磁场与外磁场是平行的，与外来磁场同向的原子核（低能级）要多于反向的（高能级），整体上看人体将具有磁场，称为磁化。当再加一个频率与原子核进动频率相同的旋转磁场时，原子核的磁场方向将发生旋转，使得低能级的原子核减少、高能级的原子核增多，即跃迁。这个过程是一个吸收能量的过程，称为激发。当旋转磁场被撤消后，原子核将逐渐恢复到原始状态，并以电磁波的形式释放出当初吸收的能量，这个过程称为驰豫。综上所述，如果给人体施加一个外来的静磁场，再给予一个短暂的、与质子共振相同频率的旋转磁场（即射频脉冲），之后采集电磁波信号，就可以获得人体的磁共振信号了。对磁共振信号的采集过程给予一个形象的比喻，可以把质子比喻成卫星，我们从发射电台发送信号，卫星获得信号，再重新发射出来，地面的收音机就可以收听到节目了。3磁共振读片知识3.1MRI扫描常用序列所谓序列，是具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲的有机组合。不同的组合方式构成不同的序列，不同的序列，获得的图像有各自的特点，也有其对应的应用范围。简要介绍常见的序列：自旋回波序列（SE）是最为传统、最为稳定的序列。它对磁场均匀性的要求很低，提供可靠的高对比图像，但是扫描速度慢，实际工作中多只用于T1加权成像。快速自旋回波序列（TSE），是在自旋回波序列基础上发展起来的快速成像序列，其速度是SE序列的数倍到数十倍。TSE的图像质量略差于SE，多用于T2加权成像。梯度回波序列（场回波，FE），梯度回波的扫描速度明显快于SE，对出血非常敏感，但对磁场均匀性要求较高。反转恢复序列（IR）主要有：水抑制（FLAIR）常用于脑的多发性硬化和脑梗塞等病变的鉴别诊断，尤其当这些病变与富含脑脊液的结构邻近时；脂肪抑制（STIR）主要抑制影像中的脂肪信号，用于更好的显示被脂肪信号遮蔽的病变，还可鉴别病变组织中的脂肪与非脂肪结构。平面回波序列（EPI），超快速成像序列，可在不到1秒的时间内获得一幅完整的图像，但图像质量较低。主要用于弥散、灌注、脑皮质功能成像血管造影序列（MRA），采用时间飞逝法（TOF）或相位对比法（PC）,使流动的血液成像。对MRA体层图像进行MIP重建，可以从不同角度观察血管分支及其走行。水成像序列（MRCP、MRU、MRM），对体内含水管道系统成像，经MIP重建后可以获得管道系统的整体评价。3.3人体组织的生理、病理MRI信号表现MRI图像上，亮度与信号值成正比，组织的信号值越高，亮度就越高（即越白）T1加权像T2加权像脂肪、骨髓在T1WI、T2WI上均为高信号。神经组织在T1WI、T2WI上均为中等信号，但白质T1WI信号略高，灰质T2WI信号略高。水在T1WI上为较低信号，在T2WI上为高信号。肌肉、肌腱、韧带在T1WI、T2WI上均为较低信号。骨皮质、钙化在T1WI、T2WI上均为低信号。软骨组织在T1WI上为低信号，T2WI上为较低信号。气体在T1WI、T2WI上均为低信号。快速血流由于具有流空效应，在各种加权图像上均无（低）信号，慢血流因流速不同，信号可低可高。病理组织往往会表现出异常信号。多数病变都表现为T1WI低信号，T2WI高信号。T1WI上为高信号的，可以是脂肪、出血、黑色素瘤、蛋白含量较高的液体、钙化（高场）。T2WI上为低信号的，可以是异常血管、钙化、急性出血、纤维化、黑色素瘤。MRI可以进行增强检查，常用造影剂是GDPA，为顺磁性造影剂，是不需要试敏的非常安全的造影剂。增强后，病灶在T1加权像上出现异常信号增高（强化）。增强后，血管和腹腔脏器也会出现强化。4磁共振成像的优势及适应症临床应用中，MRI在对中枢神经系统、四肢关节肌肉系统的诊断方面优势最为突出。4.1颅脑中枢神经系统位置固定，不受呼吸运动、胃肠蠕动的影响，故MRI以中枢神经系统效果最佳。MRI的多方位、多参数、多轴倾斜切层对中枢神经系统病变的定位定性诊断极其优越。颅脑MRI检查无颅骨伪影，脑灰白质信号对比度高，使得颅脑MRI检查明显优于CT。头部MRI检查的适应症：脑肿瘤。多方向切层有利于定位，无骨及气体伪影。尤其在颅底后颅窝、脑干病变优势更明显。多种扫描技术结合对良、恶性肿瘤的鉴别及肿瘤的分级分期有明显的优势。脑血管疾病。急性脑出血首选CT，主要是由于CT扫描速比MR快；亚急性脑出血首选MRI；脑梗塞明显优于CT，发现早、不容易漏病灶，DWI（弥散加权成像）极具特异性。脑血管畸形、动静脉畸形、动脉瘤明显优于CT，我院可不增强用TOF、PC、SWI技术对血管性病变进行三维观察。脑白质病变。脱髓鞘疾病、变性疾病明显优于CT。如皮层下动脉硬化性脑病、多发性硬化症等。脑外伤。脑挫伤、脑挫裂伤明显优于CT。磁共振的DWI和SWI技术对弥漫性轴索损伤的显示有绝对优势，颅骨骨折和超急性脑出血不如CT。感染性疾病明显优于CT，如脑脓肿、脑炎、脑结核、脑囊虫等。脑室及蛛网膜下腔病变。如脑室内肿瘤、脑积水等。先天性疾病。如灰质异位、巨脑回等发育畸形。颅底、后颅凹病变优势更加明显，如垂体病变，听神经病变，脑干病变等。总之，除急性外伤、超急性脑出血外，颅脑部影像检查均应首选MRI。4.2脊柱及脊髓MRI对脊柱、脊髓检查与CT比较，有成像范围大、多方位成像、无骨伪影、对比度高等优势。脊柱及脊髓MRI检查的适应症有：椎管内肿瘤。可直观显示椎管内肿瘤大小、范围、性质，明显优于CT。颅底畸形。Chiari畸形、颅底陷入症等均优于CT。脊髓炎症及脱髓鞘病变。MRI显示清晰，但CT几乎无法发现病变。脊柱先天畸形。脊柱裂、脊膜膨出、脊髓栓系、脊髓空洞症等，首选MRI检查。颈椎病、腰椎病。颈椎间盘突出优于CT,可显示脊髓受压及变性情况。骨质增生、后纵韧带钙化不如CT。椎体病变。椎体转移瘤优于CT。椎体结核可观察到椎体破坏情况、流注脓肿、周围软组织破坏，优于CT。外伤。MRI可观察到骨挫伤、压缩骨折、椎体移位情况、间盘突出情况、脊髓受压及变形情况、周围软组织挫伤，新鲜和陈旧性骨折的鉴别明显优于CT。但对附件骨折不敏感。总之，脊柱及脊髓检查，除骨折、骨质增生外均应首选MRI。4．3颅面及颈部眼眶。MRI眼眶检查的主要优点有：无损伤、无辐射，适合小儿眼疾患者和拟多次随访者；软组织对比好，解剖结构清晰，可平行于视神经走行扫描；有一些眼眶疾患具有特征性信号，如皮样囊肿、黑色素瘤、血管畸形；很少使用造影剂；无骨伪影。除对较小钙化、新鲜出血、轻微骨病变、骨化的显示不如CT外，对眶内炎症、肿瘤、眼肌病变、视神经病变的显示均优于CT。鼻咽部。MRI由于具有高度软组织分辨力，多方向切层的优点，对鼻咽部正常解剖及病理解剖的显示比CT清晰、全面。MRI图像中，鼻咽部黏膜、咽旁间隙、咽颅底筋膜、嚼肌间隙、腮腺间隙、颈动脉间隙等均具有特征性的信号，矢状位扫描可明确鼻咽部病变与邻近重要结构如颅底的关系，已经获得临床的广泛认可。口腔颌面部。颌面部由脂肪、肌肉、血管、淋巴组织、腺体、神经及骨组织等组成，它们在MRI各具有比较特征性的信号，对于上颌窦、腮腺发炎症、肿瘤、口底、面深部的占位病变、颞下颌关节紊乱的诊断，MRI比CT能提供更多的诊断信息。颈部。由于MRI具有不产生骨伪影、软组织高分辨率、血管流空效应等特点，可清晰显示咽、喉、甲状腺、颈部淋巴结、血管及颈部肌肉，对颈部病变诊断具有重要价值。4.4胸部由于纵隔内血管的流空效应及纵隔内脂肪的高信号特点，形成了纵隔MRI图像的优良对比。MRI对纵隔及肺门淋巴结肿大、占位性病变具有特别的价值。但对于肺内小病灶及钙化的检出不如CT。MRI对胸壁占位、炎症亦能很好地显示，如MR弥散和灌注技术对良、恶性器质病变的鉴别有独特的优势。由于MRI对软组织的高分辨力，对乳腺的腺体、腺管、韧带、脂肪结构能清晰显示，乳腺MRI目前是热门科研方向，对良、恶性病变的鉴别有独特的优势。心脏大血管是MRI的热门研究方向，由于血液的流空效应，心内血液和心脏结构形成良好对比；MRI能清晰地分辨心肌、心内膜、心包和心包外脂肪；无需造影剂；可以任意方位断层；对主动脉瘤、主动脉夹层、心腔内占位、心包占位病变、心肌病变的诊断具有重要价值。4.5腹部肝脏。多参数技术在肝脏病变的鉴别诊断中具有重要价