头部“异常病变”的MRI信号特点,请记住这些硬知识~~~

异常病变MRI信号特点

(一)脑水肿

脑水肿包括细胞毒性水肿、血管源性水肿和间质性水肿。随着局部水含量的增多,其纵向弛豫时间和横向弛豫时间也随之增加,故T1WI上水肿表现为低信号强度,T2WI上为高信号强度。

细胞毒性水肿是脑缺血的结果,常见于超急性期脑梗死。由于钠-钾泵功能失调,钠和自由水进入细胞内,造成细胞肿胀。此时由于水含量增长较小(<2%),故T1WI和T2WI上信号表现正常。当有较大范围的大脑皮质梗死灶时,T1WI可有细胞毒性水肿造成脑局部肿胀的征象,包括脑回增粗、脑沟变浅或闭塞的表现(图1)。

血管源性水肿是血脑屏障损害的结果,主要发生在脑白质,呈手指状分布,常见于脑肿瘤、出血、炎性病变以及脑外伤等。脑水肿以结合水增多为主,自由水增多为辅。T1WI上血管源性水肿呈低信号改变,T2WI则为高信号强度(图2)。

间质性水肿是由于脑室内压力增高,脑脊液透过室管膜迁移到脑室周围的脑白质中。由于含较多的结合水,故在脑室旁(特别是侧脑室前、后角旁)白质区T2WI上呈高信号改变(图3)。

图1超急性期脑梗死。T2WI(a)未见明确异常信号;T1WI(b)见左颞皮质和岛叶皮质脑回增粗,脑沟变浅;DWI(c)见脑回增粗、脑沟变浅区域水分子弥散受限,呈高信号强度改变
图2右侧基底节胶质瘤。T1WI(a)见瘤旁水肿呈指状低信号改变;T2WI见瘤旁水肿呈稍信号强度
图3脑积水。横断面T1WI(a)和T2WI(b)见双侧侧脑室增大,脑室前端、后端可见室旁水肿带,分别呈稍低信号和高信号强度改变

(二)出血

血肿的MRI信号强度随血肿期龄而发生变化。

超急性期:出血时间不超过24小时。血肿为含氧血红蛋白,不具有顺磁性。T1WI呈等信号或稍低信号影;T2WI为稍高信号强度。

急性期:一般为1~3天。早期为红细胞内去氧血红蛋白,具有顺磁性。由于蛋白构形使得水分子与顺磁性中心的距离超过3Å,无法产生顺磁性效应,故T1WI上血肿仍显示为稍低信号影。当水分子在红细胞膜内外弥散时,顺磁性效应显现出来,局部形成微小梯度,使得T2值缩小,T2WI上呈低信号改变。

亚急性期:为4天至2周。去氧血红蛋白被氧化成正铁血红蛋白,具有很强的顺磁性。正铁血红蛋白首先出现在血肿周围,逐渐向中心发展。T1WI为高信号强度,T2WI因顺磁性效应呈低信号强度(图4)。随着红细胞开始溶解,红细胞对正铁血红蛋白的隔离作用消失,水含量随之增高。T1WI和T2WI上血肿均呈高信号改变(图5)。

慢性期:2周以上。含铁血黄素沉着于血肿周边,使得T2值缩小。此时T2WI上血肿周边可以看到一个低信号强度的环;T1WI上该环为稍低信号强度(图6)。

从病理角度看,脑内血肿的演变过程依次为:红细胞悬液、血液浓缩、血凝块形成和收缩、红细胞溶解、低蛋白血肿液。血肿内血红蛋白的演变过程依次为:含氧血红蛋白、去氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素,其中可出现互相重叠现象。上述脑内血肿各期MRI表现则是血肿演变的典型表现,但有些脑内出血的MRI信号变化可能与之不符。分析原因,可能为:①出血的准确时间很难认定;②反复出血;③不同场强下血肿MRI信号演变出现的差异。

在临床实践中,脑出血应首选CT还是MRI仍存在不同看法。一般认为超急性期和急性期血肿的MRI表现比较复杂,诊断有一定难度,因此对临床拟诊为急性脑实质出现的病例可首选CT检查。对于亚急性期或慢性期脑血肿,MRI检查比CT更为敏感,对出血原因的检出也优于CT,故MRI可作为首选。

图4亚急性期脑出血在CT(a)上表现为高密度影。去氧血红蛋白被氧化成正铁血红蛋白,具有很强的顺磁性。正铁血红蛋白首先出现在血肿周围,逐渐向中心发展。T1WI(b)为高信号强度,T2WI(c)因顺磁性效应呈低信号强度
图5亚急性期脑出血,CT见血肿密度从周边到中心逐渐减淡(a)。随着红细胞开始溶解,红细胞对正铁血红蛋白的隔离作用消失,水含量随之增高。T1WI和T2WI上血肿均呈高信号改变(c,b)
图6慢性期脑出血。CT(a)呈低密度影,T1WI(b)仍可见血肿中部的高信号改变,周边可见低信号环,T2WI(c)上的低信号环更为明显

(三)血管周围间隙

又称Virchow-Robin间隙,是软脑膜随着穿支动脉和流出静脉进出脑实质的延续。该间隙与软脑膜下腔连续,与蛛网膜下腔不直接相通,其内充满组织间液。正常人脑白质内可出现许多针孔样、边界光滑脑脊液信号影,或呈圆形,或呈索条样。常见部位包括前连合周围、中脑、颞叶内侧面和大脑半球白质区等(图7~图9)。

血管周围间隙可以扩大,可能是脑老化的表现。脑萎缩常常可以引起该间隙的扩大,又称为“拉空现象”。在黏多糖增多症时,脑室周围白质可出现明显的血管周围间隙扩大的表现。

图7血管周围间隙。T1WI(a,b)WT2WI(c,d)横断面图像见双侧侧脑室旁血管周围间隙呈索条样、线样水样信号强度影
图8血管周围间隙。横断面T2WI(a,b)见前连合两侧多个索条样和点状水样信号强度影
图9血管周围间隙。颞叶内侧面可见散在点状高信号强度表现

(四)囊变

囊变区内容物大体上可分为自由水和结合水两种。

自由水具有长的纵向弛豫时间和横向弛豫时间,故在T1WI和T2WI上分别表现为与脑脊液类似的信号强度(图10,图11)。

含有结合水的囊变区,水分子依附于大分子蛋白,其运动频率下降,接近于Larmor频率,纵向弛豫时间缩短,故在T1WI上信号强度随之增加。T2WI上,信号强度也较高。

图10囊变。左侧CPA听神经鞘瘤囊变,在T1WI(a)和T2WI(b)上均呈水样信号强度改变
图11囊变。左顶枕脑膜瘤部分囊变,在T1WI(a)和T2WI(b)上呈脑脊液样信号改变

(五)坏死与软化

坏死病灶的早期含水量增加,随后水肿逐渐消退,并形成肉芽组织增生。肉芽组织内含有大量的新生血管和纤维结缔组织。MRI信号强度依病理的变化而有所不同。T1WI上坏死灶以病期不同逐渐从低信号到等信号改变;T2WI则从高信号到等信号改变。干酪样坏死是凝固样坏死的特殊类型,常见于结核病灶。干酪样坏死灶在T1WI常呈等信号或稍高信号强度,在T2WI呈等信号或稍低信号改变。

脑软化是指脑组织坏死后分解液化的过程,即液化坏死。其特点是坏死组织迅速发生分解,液化成浑浊液体状,多见于脑梗死和脑出血晚期。由于软化灶含磷脂和水分较多,含蛋白较少,故其信号强度类似脑脊液信号强度,在T1WI和T2WI上分别呈低信号改变和高信号改变(图12)。

图12软化灶。横断面T1WI(a)和T2WI(b)见左侧侧脑室旁斑块样软化灶,呈脑脊液样信号强度改变

(六)脱髓鞘

脱髓鞘(demyelination)是由于神经纤维损伤或一些病理条件下施万细胞变性、损伤导致髓鞘板层分离、肿胀、断裂、崩解,进而完全脱失,但轴索相对保留。临床上脱髓鞘疾病可分为先天性和继发性。先天性脱髓鞘疾病,是遗传代谢缺陷引起的髓鞘合成障碍,主要包括髓鞘脂质代谢异常引起的白质营养不良等疾病,如异染性白质脑病、脑白质海绵样变性、肾上腺营养不良性白质脑病等。继发性脱髓鞘疾病是后天获得的脱髓鞘疾病,病因繁多,包括自身免疫(急性播散性脑脊髓炎、多发性硬化、急性感染性多发性神经根神经炎等)、感染(进行性多灶性白质脑病、亚急性硬化性全脑炎)、营养代谢障碍(脑桥中央髓鞘溶解症、脑桥外髓鞘溶解)和缺血缺氧(迟发性缺氧后脱髓鞘脑病、皮质下缺血性脑病)等。

影像学描述的脱髓鞘指的是一种直观的影像学征象,即T1WI上脑白质区可显示为轻微的斑点样、斑块样或大片状稍低信号影,边界模糊不清;T2WI呈稍高信号影,病灶本身信号尚均匀,但边缘模糊(图13~图15)。脱髓鞘病灶可以是单侧,也可以为双侧,可以对称分布,也可以不对称分布。与脑水肿相比较,脱髓鞘病灶的T2WI信号强度要略低一些。

图13多发性硬化。T2WI(a,b)和T1WI(c)双侧侧脑室旁可见多发、大小不一的椭圆形结节样异常信号影,边缘欠清晰;病灶分别呈稍高信号强度和稍低信号强度改变
图14缺血性脱髓鞘。横断面T1WI(a)见双额顶皮质下散在小斑点或斑块样稍低信号影,病灶边缘模糊。T2WI(b)见病灶呈稍高信号改变
图15双侧脑室旁深部白质缺血性脱髓鞘改变。T1WI(a)见双侧侧脑室旁多发斑片样稍低信号强度影,边缘模糊;T2WI(b)见脱髓鞘病灶呈稍高信号轻度改变

(七)脑萎缩

脑萎缩可分为弥漫性脑萎缩和局限性脑萎缩。由遗传、脑外伤、中毒后遗症、脑梗死、脑炎、脑膜炎、脑缺氧、脑血管畸形、脑肿瘤等引起脑实质破坏和神经细胞的萎缩、变形和消失。MRI主要表现为病变区域体积的缩小(图16)。皮质萎缩可显示局部脑回变窄,邻近脑沟增宽(图17,图18);脑白质萎缩常常显示为邻近脑室的扩大。一般不伴有MRI信号的异常。

图16脑桥橄榄体和小脑萎缩。矢状面T1WI见脑桥橄榄体和小脑体积缩小,桥前池、小脑脑沟增宽
图17双侧额叶皮质萎缩。T1WI(a)和T2WI(b)见双侧额叶脑皮质体积缩小,脑沟明显增宽
图18海马硬化。冠状面T2WI见右侧海马结构体积明显缩小,邻近脑沟增宽,无信号异常

(八)脑肿胀

MRI显示的脑肿胀主要表现为局部或弥漫性脑回增粗、脑沟变浅或闭塞的征象,一般不伴有MRI信号异常。常见原因包括超急性期脑梗死(细胞毒性水肿)(图19)、急性静脉窦血栓形成的早期(小静脉扩张)(图20)、脑局部高灌注(小动脉血管扩张)等。

图19超急性期脑梗死。T2WI(a)未见明确异常信号;T1WI(b)见左颞皮质和岛叶皮质脑回增粗,脑沟变浅;DWI(c)见脑回增粗、脑沟变浅区域水分子弥散受限,呈高信号强度改变
图20静脉窦血栓形成。平扫T1WI(a)和T2WI(b)见右枕区皮质脑肿胀,包括脑回增粗和脑沟变浅,无信号异常。静脉注入对比剂后(c)见局部细小血管增粗改变。平扫T1WI(d)见右侧横窦内异常混杂高信号影,为静脉血栓;同一层面T2WI(e)见横窦血栓呈稍高混杂信号改变
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