骨肌MRI影像系.ppt

内容提要 正常MRI表现基本病变的MRI表现MRI观察分析与价值 限度骨肌系统常见病的MRI诊断骨创伤骨感染骨肿瘤与肿瘤样病变脊柱病变关节病变软骨类病变软组织肿瘤 概述 MRI是利用人体内一定的原子核 目前应用是H 在外加磁场及射频脉冲作用下产生共振信号 然后经计算机处理而产生图像的 MRI原理具有磁矩的H原子 处于外磁场中的单个核磁矩的方向与外磁场的方向有一定的角度 并以一定的频率绕着其进动 如果再施加射频磁场 其频率正好与原子核共 进动 频率相同 则该原子核的总磁化矢量的方向会偏离外加主磁场的方向并且开始绕其进动 以螺旋方式倾倒 这一过程可以使邻近的探测线圈内产生电流信号 MRI的一个重要理论基础是原子核的进动频率与磁场强度成正比 使用梯度线圈来调整磁场的强度可使原子核的进动频率沿着选定的空间轴线以线性方式变化 并由此来确定它们的位置 层面选择 频率编码和相位编码技术都是使用梯度脉冲来对所得到的磁共振信号数据进行空间编码定位以获得具体解剖位置的信息 纵向弛豫时间 T1 纵向磁化增加到复原所需时间 是时间常数 非绝对时间 横向弛豫时间 T2 横向磁化减小到消失所需的时间 流动血液与影像亮度 流动血液可黑可白 亮 取决于流速 成像平面和脉冲序列高血流量为黑流空影低血流量为白 亮 血流增强影 腰椎管正中矢状面T2WI 颈5 6上神经孔水平T1WI 基本病变的MRI表现 磁共振脊髓成像 MRmyelography MRM 利用重T2WI原理 产生 椎管造影 效应 免除穿刺和造影剂副作用 MRI在骨肌系统的应用 骨肌系统各种组织有不同的弛豫参数和质子密度 MRI能很好地显示骨 关节和软组织的解剖形态 能显示x线片甚至cT不能显示或显示不佳的一些组织结构如关节软骨 关节囊内外韧带 椎间盘和骨髓等 MRI上脂肪 肌肉 肌腱 神经 血管以及肿瘤组织都有不同的信号特点 MRI对软组织的病变较cT敏感 水肿 肌腱和韧带变性等 MRI诊断血管疾病也有很高价值 增强MRI MRA和PWI等可提供组织血供 血管化程度和血管等信息 MRA不用造影剂显示动脉和静脉 有利于血管性病变的诊断 MRI在骨肌系统已广泛应用 由亮 短T1和 或长T2 脂肪 骨髓和松质骨 脑和脊髓 内脏 肌肉 含液空腔 韧带和肌腱 快速血流 致密骨 空气 到暗 长T1和 或短T2 自旋回波 SE 各种组织的灰度 要善于利用MRI多参数成像和多平面成像的特点 获取其他影像技术难以得到的解剖细节和组织特性的信息 首先 要熟悉肌骨系统在各种成像平面上的解剖以及正常组织在各序列上的信号特点 其次 要掌握各种基本病理改变的信号特点 从信号表现推断病变的性质 如病变是囊性 实性 有无骨质增生硬化 有无坏死 出血 钙化 骨化 有无纤维和脂肪成分 病变周围有无水肿 等等 骨肌系统MRI的观察分析 T1WI T2WI 骨肌系统MRI的观察分析 通过MR动态增强 MRA等提供的病灶血供情况进一步推断其性质 虽然MRI可提供很多有关病变的信息 在诊断时仍要结合临床 平片 cT等表现进行综合分析 MRI显示骨结构细节 软组织中骨化和钙化不如cT MRI和CT在骨肌系统中的应用是一种互补关系 骨肌系统正常MRI 骨肌系统的各种组织有不同的弛豫参数和质子密度 MRI能显示X线 CT不能显示的一些组织结构如关节软骨 关节囊内外韧带 椎间盘和骨髓等 MRI对能显示X线和CT不能显示的软组织水肿 骨髓病变 肌腱和韧带的变性等 对比剂增强MRI MRA和灌注成像等可以提供组织血供 血管化程度和血管等方面的信息 骨髓 骨髓由造血细胞及脂肪组织构成 骨小梁构成骨髓中细胞成分的支架 红骨髓含脂肪 水及蛋白的比例为40 40 20 黄骨髓则为80 15 5 黄骨髓含脂肪高 T1较短 T1wI上表现为与皮下脂肪相似的高信号 红骨髓信号介于皮下脂肪和肌肉之间 T2wI上 红 黄骨髓信号相似 其信号高于肌肉而低于水 骨髓 新生儿大部分骨髓为红骨髓 随着生长发育 四肢骨髓自远端向近端逐序转化为黄骨髓 儿童期 骨髓中脂肪与造血细胞混合分布 T1WI信号可不均匀 呈斑片状高低混杂信号青春期 仅中轴骨及股骨 肱骨近端有红骨髓分布 成年后上述部位均可转换为黄骨髓 脊椎内红骨髓成分中可含脂肪团 表现为T1WI类圆形高信号区 类似于椎体内血管瘤 皮质骨 骨膜和关节软骨 皮质骨中H质子含量很少 在各序列上均表现为低信号 骨膜紧贴非关节面处的皮质骨外表面 菲薄 正常时MRI不能显示 关节 透明 软骨是由软骨细胞 胶原纤维 水和蛋白多糖等成分构成的复杂的层状结构 T1wl PdWI上关节软骨呈中等信号 T2Wl上为相对低信号 脂肪抑制T2WI是观察关节软骨较为理想的序列 关节软骨为高信号 关节积液中等信号 软骨下骨板及骨髓为低信号 滑膜结构 正常滑膜很薄 常规MRI上难以识别 在较粗厚的纤维性关节囊衬托下 滑膜可表现为菲薄的低信号影 正常滑膜在增强MRI上不强化或仅轻度强化 正常关节 关节隐窝 滑囊和腱鞘内通常都含有少量滑液 T1wI呈低于肌肉的信号 T2wI和STIR呈高信号 纤维软骨 关节支持结构如关节盘 半月板及关节唇都由纤维软骨构成 正常纤维软骨在大多数序列上呈低信号 除特有信号特征外 正常纤维软骨尚有一定的形态特征 如 半月板的断面呈三角形或弯弓状 肩胛盂唇常呈三角形 可因关节伸展和旋转程度不同而呈圆或平板状 肌腱和韧带 正常肌腱在各序列上均表现为均匀一致低信号MRl上 正常肌腱边缘光整 典型者断面通常为圆 椭圆或扁平 一般其直径不会发生改变 除非是与骨连接处 肌腱会变得宽大以加大与骨的接触面在肌腱骨连接处 信号可以变得不均匀 局部组织成分为肌腱 纤维软骨或固化的混合 韧带与肌腱的组成成分相似 MR各序列上都为低信号影 正常的韧带有一定的走行和大小 应当是由一骨连接另一骨的连续完整的结构 肌肉 肌肉间通常被脂肪相隔 每一块肌肉由肌束构成 肌束与肌束之间亦有含脂肪的结缔组织分割 T1WI上高信号的肌肉间隔与低信号肌肉形成自然对比 可以辨认不同的肌肉 并且肌束间隔使每块肌肉断面成花纹样外观 每块肌肉有其特定的大小与形态 两端往往与低信号的肌腱相延续 骨肌异常的MRI表现 骨髓异常1 黄骨髓红化和红骨髓黄化黄骨髓红髓化见于体内造血功能活跃时 表现为正常黄骨髓部位T1wI信号减低但高于肌肉 T2wI信号稍高但低于水 异常信号区可为片状 岛状 边界往往不清 黄骨髓红化的过程与生长发育过程中红骨髓黄顺序相反 自近端向远端发展 骨肌异常的MRI表现 黄骨髓红髓化可分生理性和病理性 前者见于应激状态 嗜烟酒 高原及部分运动员 后者主要见于镰状细胞贫血及中轴骨广泛肿瘤浸润时 一般来说 生理性红髓化不会累及腕 踝关节以远部位并且也不会穿越骺线累及长骨骨骺和骨突部位 红骨髓黄髓化 发生于骨髓造血成分减少的疾患 如未经治疗的再生障碍性贫血及一些接受化疗 放疗患者 表现为T1wI上骨髓呈均匀高信号区 特发性骨髓纤维化 骨髓异常增殖症衰竭期 及多次输血所致骨髓含铁血黄素沉积症时 MRI所有序列上 骨髓均呈现为低信号 骨髓梗死 MRl于骨髓梗死发生后1周即有异常 是诊断骨梗死最敏感的检查手段 长骨干骺端或骨干梗死早期表现为髓腔内局限性不规则形状T2wI信号增高 梗死中央区域可能为等信号或稍高信号 随着梗死灶的发展 病灶边缘出现T1wI蜿蜒走行低信号环 T2wI上则为高信号 病理上为反应性水肿或纤维带 这是梗死的特征 骨挫伤 骨挫伤 bonebruise 是骨小梁的微骨折 microfracture 造成的骨髓水肿和出血 骨挫伤可由直接暴力产生 更多见的是韧带 关节囊等结构损伤而导致关节面之间的对冲撞击造成 MRI表现为黄骨髓内T1wI地图样或网状分布低信号区 相应STIR或脂肪抑制T1WI为高信号 识别骨挫伤有重要意义 骨挫伤是一些平片正常的患者局部疼痛的原因 分析挫伤分布的形式和范围有助于推断受伤机制 并且帮助寻找相关的并发损伤 如半月板伤 及指导治疗 关节面下的骨挫伤往往高度提示关节软骨损伤 皮质骨 骨膜和关节软骨异常 1 骨折MRI可以显示平片隐匿的骨折 对于平片可以诊断的骨折 MRI也有重要诊断作用 例如 胫骨平台骨折 MRI可以多角度显示骨折线的数量和走行 骨折碎片大小和位置以及关节面形态 MRI还可以显示半月板损伤和韧带损伤的情况 平片不能显示的软骨骨折 骨挫伤表面软骨的碎裂 软骨局限性部分性撕脱和完全性软骨骨折 MRI可以帮助诊断 2 退行性改变 关节软骨退变表现为T2wI上软骨横行带中信号弥漫性增高 本应光整的关节表面出现局限性的缺损 MRI上关节退变除关节软骨的改变和关节间隙变窄外 还可见骨性关节面中断或局部增厚 关节面下的骨质增生在T1wI和T2wl上均为低信号 骨赘表面为低信号的骨质 其内可见高信号的骨髓 关节面下的囊变区呈T1低 T2高信号 大小不等 边缘清晰 3 炎症 MRI显示平片不能显示的关节侵蚀病灶 这些病灶表现为软骨下骨板及关节软骨的缺损区 局部代之以T2wI高信号结节或液体 MRI增强扫描可以提供滑膜炎症的信息 对于关节炎的早期诊断和预后都有帮助 4 肿瘤 MRI可以显示起源于骨 骨膜的肿瘤 以及仅累及骨表面的邻近肿瘤 多数肿瘤呈长T1 长T2信号改变 有时伴有肿块形成 X线及CT在显示小钙化及骨化方面优于MRI 然而MRI可以敏感的显示X线平片尚未出现异常的早期病变 对于X线已经明确的病变 MRI可以了解髓内浸润的有无和范围 软组织肿块的有无和大小 肌肉 血管神经受累及的情况等 滑膜异常 l 关节积液单纯滑膜积液其信号等同于关节液体信号 如果积液中还有蛋白碎片或出血产物 其信号会有所不同 关节内近期出血表现为上层为液体 下层为细胞碎片 关节内骨折引起的关节内积血 则会出现包含脂肪的三层结构 注射对比剂后十分钟以上 扫描图像可以观察到由于对比剂扩散进入关节间隙导致的关节积液的信号改变 2 滑膜炎症 感染 创伤 关节炎及血友病等都会造成滑膜炎症 由于滑膜血管翳形成 炎症性滑膜较正常厚 可以表现为结节状或肿块样增厚 特别在慢性病变中 疾病病期不同 滑膜血管翳的信号特征也不相同 慢性期或衰竭期 T1w1 T2w1上滑膜均表现低信号 活动性炎症 各序列上滑膜信号均类似于积液 2 滑膜炎症 与单纯液体相比 血管翳在T1wl上信号稍高一些 T2wI上信号不如单纯液体均匀 此外血管翳通常位于关节软骨表面被侵蚀部位及骨皮质内 重要的是 注射对比剂后 炎症滑膜会迅速强化 不同于单纯积液 纤维软骨异常 1 创伤性撕裂关节内纤维软骨损伤包括半月板撕裂 关节盂唇撕裂等 往往是创伤后疼痛或功能障碍的原因 以膝关节半月板为例 有两种征象提示半月板撕裂 一为短TE像上半月板中出现肯定达一侧或两侧关节而的异常信号影 完全位于半月板内部的高信号或未达到关节面的不能诊断为撕裂 二为半月板形态异常常规断面上三角形或弯弓形发生改变时可以诊断撕裂 2 退行性变 MRI上 退变半月板 关节盘及盂唇表现为内部出现线状或球状高信号影 退变信号到达关节面提示退变性撕裂 可在关节镜下观察到 随年龄增长 纤维软骨还会发生软骨钙化 有时短TE序列卜钙化旱高信号 对于钙化延至关节面的半月板 盂唇或关节盘 MRI表现会类似于撕裂 肌腱退变 肌腱退变是肌腱断裂的主要危险冈素 最常见发生退变的肌腱有肩袖 肱 头肌长头腱 腕桡伸肌腱 臀中肌肌腱 跟腱 MRI上 肌腱退变表现为肌腱大小 轮廓 信号强度的异常 最常见征象为肌腱局限性或弥漫性肥大 见于跟腱 少见情况 退变使肌腱失去弹性被牵拉变长 表现为肌腱萎缩拉长 见于胫后肌腱 肌腱退变 肌腱轮廓模糊是肌腱退变的另一个表现 退变肌腱的信号可以正常 亦可发生改变 通常退变肌腱内部T1WI及PdWI信号增高 T2WI信号强度应低于水 如果T2w1肌腱信号等于水或者虽然信号低于水 但异常信号达肌腱外表面则提示肌腱断裂 肌腱断裂 见于穿通伤 牵拉伤或自发性断裂 一般断裂发生于已有异常 如退变 炎症 的肌腱 完全性断裂表现为肌腱纤维连续性的完全中断 T2WI上 如果断裂间隙中充有液体 显示为高信号带 然而如果疤痕或肉芽充填于两端之间 缺损部位就不一定为高信号 韧带损伤 急性损伤称为韧带扭伤 sprain 可以导致关节疼痛和失稳 扭伤司发生于韧带内部 也可见于韧带一骨附着部位 多数韧带扭伤临床可以明确诊断 MRI用于证实损伤 损伤的严重性及发现其他异常 韧带完全撕裂表现为韧带纤维不连续 断裂纤维之间出现T2wl高信号 肌肉 1 肌肉萎缩和肌肉肥大肌肉萎缩和肌肉肥大 往往需要双侧对比来识别 MRI上仅有肌肉体积改变 信号与正常肌肉信号一致 肌肉萎缩见于长期卧床及缺乏锻炼者 骨折后患肢功能丧失等 肌肉肥大有时临床体检可触及肿