該文章來源于對楊正漢教授視頻講解學習后的總結(jié)。

------MRI信號直接來源

------MRI讀片原則

------MRI常規(guī)序列判讀

T1WI、T2（FSE T2WI、GRE T2*WI)

FLAIR、DWI、

一、MRI信號來源

核磁----磁性原子核自旋產(chǎn)生的磁場

磁性原子核-----質(zhì)子和中子其中至少有一個為奇數(shù)

質(zhì)子為奇數(shù)，中子為奇數(shù)

質(zhì)子為奇數(shù)，中子為偶數(shù)

質(zhì)子為偶數(shù)，中子為奇數(shù)

何種原子核用于人體MRI成像？

用于人體MRI的為氫質(zhì)子，原因有：

1、氫質(zhì)子在人體常見磁性原子核中的磁化率最高（其實很低）；2、氫質(zhì)子占人體原子的絕大多數(shù)；3、存在于各種有機物中，具有生物代表性；

所以我們通常所指的MRI為氫質(zhì)子的MR圖像

------那么是不是所有分子里的氫都能直接產(chǎn)生MR信號？

其實不是這樣的，我們在人體的各種分子中，主要是兩種成分會直接產(chǎn)生MR信號：1、多數(shù)組織信號來源于水分子中的氫；2、含脂肪組織的信號來源于甘油三酯中的氫（主要來源于其中的亞甲基）；

自由水和結(jié)合水

-------自由水：

1、分子是游離的，不依附于蛋白質(zhì)，運動充分自由的水分子；2、MRI信號的主要來源；

--------結(jié)合水：

1、蛋白質(zhì)水化層的水分子（例如像把水分子用膠水粘在蛋白質(zhì)上面），自由運動受影響（因為其運動是隨著大分子一起運動的）；2、不直接產(chǎn)生MRI信號；

以自由水為中心頻率，頻率低于它的是負值，頻率比它高的是正的，自由水一般是跨越幾十HZ到100多HZ的范圍，而結(jié)合水跨越的范圍幾千甚至幾萬HZ的范圍；而我們的射頻脈沖的激勵范圍是針對自由水作為中心頻率的，所以我們的射頻脈沖范圍是涵蓋了自由水的，由此可見結(jié)合水中大部分的氫的進動頻率不在射頻脈沖的頻率范圍內(nèi)，絕大部分的結(jié)合水就不會被激勵，不會被激勵自然也就不會產(chǎn)生信號，落在射頻脈沖頻率范圍內(nèi)的部分結(jié)合水可以被激勵，但仍然不會產(chǎn)生信號，因為被激勵的部分結(jié)合水，T2太短，信號無法被采集。

組織中的自由水：T2=50~150ms

組織中的結(jié)合水：T2=10~20us（0.01~0.02ms），信號還沒來得及采集就沒了

磁共振信號產(chǎn)生后什么時間開始采集？

TE

FSE T2WI，大于50ms

SE T1WI，8~20ms

GRE T1WI ，1~5ms

但是自由水和結(jié)合水是處于動態(tài)平衡的，自由水可以附著于蛋白質(zhì)上形成結(jié)合水，結(jié)合水可上的水分子可以脫離蛋白質(zhì)掉下來形成自由水；

結(jié)合水不能直接產(chǎn)生信號，但是它可以影響組織信號。

磁化傳遞效應(yīng)，組織信號衰減

縮短T2，組織信號衰減

縮短T1，增加組織的信號強度

--結(jié)合水較容易接受自由水釋放的能量

--加快組織的縱向弛豫，縮短組織T1

--在T1WI，結(jié)合水含量越高，組織信號越高

.腦白質(zhì)信號高于灰質(zhì)

.含較高濃度蛋白的黏液

.部分HCC、DN

...............

譬如T1上，腦白質(zhì)比灰質(zhì)信號高，是由于白質(zhì)中的結(jié)合水比灰質(zhì)中的多；

結(jié)合水中的氫進動頻率范圍很寬，多不能被激勵

T2值很短，常規(guī)MRI采集不到信號

一個物資要能夠直接產(chǎn)生MRI信號，需要滿足三個條件：

1、含有氫質(zhì)子，并具有足夠量；（如膽堿、NAA等在MRI上的信號可忽略不計；把水及脂肪抑制后的MRS上才能探測到）。

2、進動頻率在激勵脈沖范圍內(nèi)；（蛋白質(zhì)及大部分結(jié)合水不在此頻率范圍內(nèi)）。

3、T2不能太短；（蛋白質(zhì)及結(jié)合水的T2太短）。

在常規(guī)MRI序列上“可視”的物質(zhì)

----自由水、甘油三酯

----其他物質(zhì)信號微弱，或根本沒有信號，但可以通過影響自由水弛豫間接改變信號

二、臨床MRI讀片基本原則

全面細致、正確參照、嚴格比對、精確測量

MRI信號分析的常見問題

---絕大多數(shù)數(shù)序列難以定量分析（無法測量）

---依靠信號高低進行分析（相對信號）

---參照組織的選擇不同，導致判斷錯位

參照組織的選擇原則

---均勻?qū)嵸|(zhì)器官，選擇相應(yīng)正常組織

---不宜選擇囊腔內(nèi)液體作參照（差別太大，例如全國人民和姚明比身高，就基本都是矮個了）

---選擇信號相對穩(wěn)定組織作為參照

.（中樞神經(jīng)病變）腦皮質(zhì)，（肝臟病灶）正常肝實質(zhì)，脾實質(zhì)、腎實質(zhì)

. 肌肉信號比較穩(wěn)定，是良好的參照物（組織間隙或囊腔內(nèi)病變）

舉例：

如下圖：右側(cè)眼球內(nèi)見類圓形異常信號灶，若以玻璃體作為參照物，則病灶表現(xiàn)為T1WI高、T2WI低信號，大家就會想到黑色素瘤？但若以肌肉為參照，病灶則表現(xiàn)為T1WI等信號、T2WI稍高信號，該病灶手術(shù)病理結(jié)果為神經(jīng)鞘瘤。

選擇正確參照組織的意義

選擇肌肉或腦組織為參照物：

------T1WI高、T2WI低 提示含有順磁性物質(zhì)，真正的含黑色素的黑色素瘤。如下圖

嚴格比對

影像學對比

------MRI不同序列、增強掃描的不同時相、不同方法的檢查

------不同時間的檢查（不單一比較最近一次檢查，有的病灶變化比較輕微，但人眼識別有限度）

嚴格比對的內(nèi)涵

----- 同方位、同層面、同病灶、同區(qū)域

嚴格對比的意義

------探尋病灶內(nèi)不同基本病理變化

------有助于定性診斷

------有助于判斷病變的動態(tài)變化

例：

此病例可見右腎上極一個類圓形異常信號灶，呈T1WI同相位均為低信號，內(nèi)見2個高信號結(jié)節(jié)灶，反相位可見確定衰減并伴有勾邊效應(yīng)；（含有脂肪，血管平滑肌脂肪瘤？）

DWI表現(xiàn)整體為低信號，局部可見一點高信號灶；

T2WI混雜高信號，伴有包膜

CT上表現(xiàn)為邊界清楚的等高密度灶，邊界清楚，內(nèi)見鈣化，病灶內(nèi)脂肪周圍伴有環(huán)形鈣化，（但所見過的AML里從沒見過在脂肪周圍有一圈鈣化的。）

增強后明顯不均勻強化

最終病理結(jié)果為腎臟透明細胞癌合并骨化生及骨髓化生；其中脂肪灶伴周圍環(huán)形鈣化——為骨化生，周圍一圈高密度為骨樣結(jié)構(gòu)，而中央的脂肪密度為髓腔。

精確測量

測量常見問題

---感興趣區(qū)ROI隨意放置、部分溶劑效應(yīng)

----嚴格比對不夠、直接用MRI信號強度說事

準確測量的基本方法

----對比時：相同掃描，同一部分，ROI大小一致

----層厚足夠薄、不同信號的區(qū)域分別測量

---ROI覆蓋某均勻區(qū)域面積的60%

----MRI信號變化的可比性

.同一序列、同樣參數(shù)、同一次掃描信號變化有可比性

三、T1WI、T2WI、FLAIR、DWI圖像判讀

T1WI圖像判讀

T1WI上影響組織信號高低的主要因素

——T1弛豫速度：越快，組織信號越高

.蛋白質(zhì)含量、結(jié)合水含量、脂肪含量

.帶有不成對電子的順磁性物質(zhì)可縮短組織T1

-正鐵血紅蛋白，糖原，黑色素等

——質(zhì)子密度：越高，組織信號越高

.自由水含量，甘油三酯（亞甲基）含量

——T2WI污染：越嚴重，組織信號丟失越多

.順磁性或超磁物質(zhì)含量及其存在形式及位置

.TE長短：TE越長，T2污染也嚴重

——多數(shù)病變在T1WI上信號低于相應(yīng)正常組織

——T1WI高信號的原因：亞急性出血，脂、濃蛋白液體、黑色素

T2WI圖像判讀

T2WI上影響組織信號高度的主要因素

——T2弛豫速度：越快，組織信號越低

.蛋白質(zhì)及結(jié)合水含量，越高往往T2WI越低

.順磁性或超磁性物質(zhì)含量及其位置（細胞內(nèi)或外）

T2縮短：

--細胞內(nèi)正鐵血紅蛋白（明顯縮短T2），細胞內(nèi)脫氧血紅蛋白，若在細胞外，則縮短T2的效應(yīng)會明顯減弱；

--含鐵血紅蛋白，黑色素

——質(zhì)子密度：越高，組織信號越高

.自由水含量，甘油三酯（亞甲基）含量

——T1污染：越嚴重，組織信號越低（影響較?。?/p>

---多數(shù)病灶在T2WI上信號高于相應(yīng)正常組織

---低信號：順磁性物質(zhì)、高濃度蛋白、壓脂、質(zhì)子密度、流空等

例圖

T1、T2、增強

韌帶、半月板、關(guān)節(jié)盂、

FLAIR圖像判讀

FLAIR序列信號特點：

基本對比為T2對比

———長TE、長TR

——沒被IR脈沖抑制掉的組織表達T2特征

混雜有T1對比

——IR脈沖，長T1

——組織T1值越接近腦脊液，信號抑制越明顯

——T1不太長組織，信號抑制不明顯，主要表達T2特征

——明顯短T1的組織，呈現(xiàn)明顯高信號，除非T2很短

質(zhì)子密度也影響組織信號

FLAIR可以理解為純水樣液體抑制后的T2WI

FLAIR呈現(xiàn)高信號：短T1，同時T2不太長的組織

長T2，同時T1不很長的組織

FLAIR呈現(xiàn)低信號：明顯長T1液體（接近腦脊液）

質(zhì)子密度很低的組織（如韌帶、半月板等）

T2很短的組織

FLAIR呈現(xiàn)等信號：T1及T2效應(yīng)恰好抵消的組織

FLAIR高、T2高

DWI圖像判讀

（自由水擴散自由，信號衰減多；結(jié)合水擴散受限，信號衰減少。×）

DWI：無創(chuàng)探測活體組織中水分子擴散的唯一方法

信號來源于組織中的自由水

結(jié)合水盡管運動受限，但仍不能產(chǎn)生信號

不同組織對自由水擴散程度不同

產(chǎn)生DWI對比

檢測組織中自由水限制擴散的受限程度

各向同性擴散：各方向擴散受限程度相同（肝實質(zhì)）

各向異性擴散：各方向擴散受限程度不同（白質(zhì)纖維素）

DWI是描述組織中水分子擴散受限程度的不同；除了純水樣成分（如腦脊液），其他組織均存在擴散受限；神經(jīng)組織及淋巴組織擴散受限程度高于其他一般組織

DWI上組織信號高低受很多因素影響ADC組織因素（T2值、擴散受限程度）、成像參數(shù)（b值）、其他因素（參照物）。所以DWI高信號就認為是擴散受限加重是錯的

正確評估DWI需要觀察：b=0（T2WI），高b值DWI，ADC圖；找好參照物；肉眼觀察與半定量分析相結(jié)合

在b=0(T2WI)的基礎(chǔ)上，施加擴散梯度場（b值），所有組織的信號都衰減，DWI上所見為衰減后組織中殘留的信號

DWI上組織信號高低的主要影響因素：b=0原始信號強度（越高，越容易在DWI上保留高信號），T2值，組織含水量；衰減信號越多，DWI上殘留信號越低，b值越大，組織信號衰減越多（所有組織）；擴散越受限，越容易在DWI保留高信號

DWI上呈現(xiàn)高信號的可能原因：

T2WI等信號時：組織擴散受限加重，信號衰減比其他組織少

T2WI高信號時：擴散受限加重，信號衰減比其他組織少，DWI上相對信號更高（擴散受限加重）。擴散受限不變，信號衰減與其他組織一致（T2穿透效應(yīng)）。擴散受限減輕，信號衰減比其他組織多，但T2WI信號不太高（T2穿透效應(yīng)）

T2WI低信號時：組織擴散及其嚴重，信號減少，其他組織衰減多

T2高、DWI高、ADC低

T2高、DWI高、ADC低

T2高、DWI高、ADC等

T2高、DWI高、ADC等

T2高、DWI稍高、ADC稍高

圖

T2低、DWI稍高、ADC低

前列腺癌，T2低、DWI高、ADC低

T2低、DWI高、ADC低

小結(jié)

組織MRI信號的直接來源：自由水、甘油三酯

結(jié)合水、蛋白質(zhì)、釓對比劑等其他物質(zhì)無信號或基本忽略不計

這些物質(zhì)主要通過影響自由水弛豫，間接影響組織信號強度

臨床MRI讀片原則：前面細致，正確參照，嚴格比對，精確測量