磁共振基本知识

磁共振相关基本知识魏森磁共振基本知识第1页常规序列：T1加权成像（T1WI)：解剖序列T2加权成像（T2WI):病变序列反转序列：液体反转恢复序列（FLAIR):压水序列短时间反转恢复序列（STIR):压脂序列功能成像：弥散加权成像（DWI):中风序列灌注加权成像（PWI)磁敏感加权成像（SWI)弥散张量成像（DTI)磁共振波谱（MRS)磁共振基本知识第2页3常规头部MR序列T1W-信噪比高，灰白质对比强，对解剖结构显示好T2WFSE（TSE)-常规T2像,用于普通病变检出，如梗塞灶、肿瘤等T2WFlair－水抑制技术，显示被CSF高信号掩盖脑和脊髓稍高或高信号病DWI-EPI-是当前惟一能检测活体组织内水分子扩散运动无创性方法。b值(扩散敏感梯度场参数)普通选择1000s/mm2。主要用于超急性期缺血性脑梗死诊疗和判别诊疗磁共振基本知识第3页4几个组织或成份MR信号特点水:自由水，如脑脊液、囊肿内囊液，长T1长T2信号血流:信号较复杂取决于血流形式、方向、速度、脉冲序列及成像参数等动脉因其血流速度快，造成流空效应，常显示为无信号，而静脉血流较慢，常显示为高信号。出血:信号较复杂其信号演变有一定规律，主要与出血后时间及MR设备场强高低相关比如脑内血肿亚急性期，RBC完全溶解，血肿内以正铁血红蛋白为主，在T1WI及T2WI上均表现为高信号磁共振基本知识第4页3.脑实质MRI信号异常T1WIT2WI常见疾病低信号高信号脑肿瘤、脑梗死、软化灶、脱髓鞘病变、脑炎、脑脓肿、脑积水、脑水肿等低信号低信号动脉瘤、烟雾病等血管性病变钙化、骨化、纤维化等高信号高信号亚急性脑出血、瘤卒中、脂肪类肿瘤等高信号低信号亚急性早期出血、黑色素瘤、瘤卒中、少数钙化混杂信号混杂信号动、静脉湍流现象，AVM并血栓形成，肿瘤合并出血/坏死/囊变/钙化磁共振基本知识第5页黑、白灰度对比：X光片、CT均以密度高低为特征MR图象是以信号高低/强弱为特征水：

长T1（黑）、长T2（白）脂肪：短T1（白）、短T2（暗灰）肌肉：长T1（黑）、短T2（黑）骨皮质、完全性钙化：

黑

（无信号）

血

流：

流空信号（黑

）大多数肿瘤：长T1.长T2黑色素瘤：短T1.短T2磁共振基本知识第6页大脑基本解剖结构（T1WI)■磁共振基本知识第7页1234567891011断层横切面示意图一Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第8页断层示意图一图解1、硬脑膜2、头皮，皮下组织3、额上回4、蛛网膜下腔5.大脑镰6、上矢状窦7、顶上小叶8、头皮，表皮9、顶骨10、骨膜11、上矢状窦Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第9页12345678910111213141516断层示意图二Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第10页断层示意图二图解1、头皮2、颅盖3、硬膜4、中央前回5.中央沟6、中央后回7、蛛网膜下腔

8、边缘沟9、大脑镰10、顶上小叶11、中央后回12、中央沟13、中央前回14、额上沟15.额上回16、上矢状窦Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第11页锥体束功效区核磁分布（图二)绿色:第一体感接收皮质

浅天蓝:第二运动区紫色:第二体感接收皮质

土黄色:第三运动皮质蓝色:第一运动皮质

深红色:运动书写中枢Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第12页1245678910111214161718断层示意图三Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第13页断层示意图三图解1、额上沟

2、额中回

3、脑膜中动脉

4、蛛网膜下腔5.中央沟

6、大脑镰

7、上矢状窦8、帽状腱膜9、边缘沟10、中央后沟11、中央沟12、中央后回13、颞浅动脉14、中央前回15.冠状缝16、额上沟17、额上回18、上矢状窦Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第14页锥体束功效区核磁分布（图三)绿色:第一体感接收皮质

浅天蓝:第二运动区紫色:第二体感接收皮质

土黄色:第三运动皮质蓝色:第一运动皮质

深红色:运动书写中枢Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第15页12456789101112131415161718断层示意图四Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第16页)断层示意图四1、额上沟2、额中回3、板障静脉4、中央前沟5.半卵园中心6、中央前回7、中央后回8、顶枕沟9、楔前回10、顶下小叶11、中央后沟12、中央后回13、中央沟14、中央前回15.中央前沟16、额上沟17、额上回18、上矢状窦Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第17页12456789101211141516171819202122断层示意图五Zongmiao.-11-20Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第18页断层示意图五1、额上回2、扣带回3、脑膜中动脉4、扣带5.头皮6、硬膜7、大脑镰8、上矢状窦9、楔前回

10、硬膜11、角回12、缘上回13、颞浅动脉14、中央后回15.中央沟16、中央前回17、中央前沟18、额中回19、半卵园中心20、额上沟21、额上回22、上矢状窦Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第19页左侧额下回丘脑尾状核锥体束Pyramidtract功效区核磁分布图五绿色:第一体感接收皮质

浅天蓝:第二运动区紫色:第二体感接收皮质

蓝色:第一运动皮质土黄色:第三运动皮质

深红色:运动言语区Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第20页345910111214151617262527242221201918282930313233断层示意图六Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第21页断层示意图六1、大脑前动脉

分支2、大脑前动脉胼周分支

3、胼胝体额钳4、额中回5.尾状核头部6、丘脑纹状体静脉7、颞浅静脉8、颞浅动脉9、硬膜10、头皮22、中央后沟23、脑膜中动静脉24、侧脑室体部25.中央后回26、中央沟27、中央前回28、中央前沟29、额中回30、额上沟31、额上回32、扣带回11、帽状腱膜12、顶枕沟13、枕静脉14、楔前回15.大脑镰16、楔回17、胼胝体枕钳

18、角回19、颞上沟20、外侧裂21、缘上回Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第22页第三视觉接收区视词中枢左枕回gyrus缘上回颞上回运动言语区功效区核磁分布图六绿色:第一体感接收皮质

紫色:第二体感接收皮质蓝色:第一运动皮质

浅天蓝:第二运动区土黄色:第三运动皮质

深红色:运动言语区Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第23页823456791011131415161718202223242528293031323334断层示意图七Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第24页断层示意图七1、大脑前动脉胼周分支2、胼胝体额钳3、丘脑前核4、内囊前肢5.内囊膝部6、内髓板7、壳核8、丘脑腹外侧核9、岛叶皮质10、外侧裂11、髓纹12、大脑中动脉13、穹窿伞14、丘脑枕15.侧脑室三角区

16、视放射17、直窦18、纹状皮质19、大脑内静脉20、海马21、槽22、脉络丛23、颞上回24、颞横回25.屏状核26、顶盖27、中央沟28、内囊后肢29、背内侧核30、尾状核头部31、侧脑室额角32、穹窿33、透明隔34、扣带回35大脑前动脉胼胝体缘

支36、上矢状窦Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第25页颞上回角回枕回尾状核丘脑侧脑室后角断层分布图七绿色:感觉言语区

紫色:第三听觉接收皮质蓝色:第三视觉接收区

浅天蓝:第二运动区土黄色:第三运动皮质

深红色:视词中枢Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第26页7182456891012131415161719202325262829303132333537断层分布图八Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第27页断层分布图八1、终板2、额骨

3、侧脑室额角4、尾状核头部

5.前连合6、外囊7、前穿质8、屏状核9、黑质10、颞骨11、穹窿伞12、海马13、大脑后动脉14、环池15.小脑幕16、上丘17、枕骨

18、中脑水管

19、枕内嵴20、小脑蚓部21、小脑半球22、小脑上动脉23、海马旁回24、耳廓25.颞叶白质26、侧脑室颞角27、槽28、颞中回29、颞上回30、大脑脚31、极外囊32、岛叶皮质33、壳核34、后交通动脉35.内囊前肢36、动眼神经37、额叶白质

38、基底动脉39、大脑前动脉

Zongmiao.-11-20磁共振基本知识第28页扩散加权成像术DiffusionWeightedImagingDWI磁共振基本知识第29页【弥散概念】弥散又称扩散,是指分子从周围环境热能中获取运动能量而使分子发生一连串、小、随机位移现象并相互碰撞,也称分子热运动或布朗运动。

磁共振基本知识第30页生物组织内水分子扩散分为三大类:细胞外扩散，细胞内扩散，跨膜扩散，且扩散运动受到组织结构、细胞内细胞器和组织大分子影响。

磁共振基本知识第31页磁共振基本知识第32页磁共振基本知识第33页磁共振基本知识第34页磁共振基本知识第35页磁共振基本知识第36页磁共振基本知识第37页DWI是建立在MR成像要素之一——流动效应上一个成像方法。在宏观图像中反应活体组织水分子微观运动。MRA观察是宏观血流流动现象,而弥散加权成像观察是微观水分子流动扩散现象。磁共振基本知识第38页二、b值对DWI影响:DWI技术中把施加扩散敏感梯度场参数称为b值或称扩散敏感系数。在惯用SE-EPIDWI序列中.磁共振基本知识第39页b值选择（表示应用梯度磁场时间、幅度、形状)b值越高，扩散权重越重b值越高，信号越弱b值越高，信噪比越差b值越高，相同TR内可采集层数越少因会出现周围神经刺激症状也限制了太高b值。较小b值可得到较高信噪比图像，但对水分子扩散运动检测不敏感。

磁共振基本知识第40页所以,b值选择非常主要,用小b值进行DWI,在一定程度上反应了局部组织微循环灌注,但所测得ADC值稳定性较差,且易受其它生理活动影响,不能有效反应水分子弥散运动,用大b值进行DWI,所测得ADC值受局部组织微循环灌注影响较小,能很好反应水分子弥散运动,所以,大b值进行DWI称高弥散加权成像,用小b值进行DWI称低弥散加权成像。b=0时产生无弥散加权t2wi。

磁共振基本知识第41页四、扩散系数和表观扩散系数分子布朗运动方向是随机，其在一定方向上弥散距离与对应弥散时间平方根之比为一个常数，这个常数称为扩散系数D。表示一个水分子单位时间内随机弥散运动平均范围，其单位为mm2/s。经过对施加扩散敏感梯度场前后信号强度检测，在得知b值情况下，我们能够计算组织扩散系数，需要指出是造成组织信号衰减不但仅是水分子扩散运动，水分子在扩散敏感梯度场方向上各种形式运动（或位置移动)还将造成组织信号衰减，

磁共振基本知识第42页其影响原因众多，原理尚不明确:微观原因:体液流动、细胞渗透性和温度、毛细血管灌注、细胞内外水黏滞度、膜通透性方向宏观原因:呼吸、搏动、蠕动等磁共振基本知识第43页所以利用DWI上组织信号强度改变检测到不是真正扩散系数，它还会受到其它形式水分子运动影响。我们把检测到扩散系数称为表观扩散系数（apparentdiffusioncoeffecient，ADC)。实际工作中用表观扩散系数(ADC)来代替真正扩散系数，前者常显著大于后者。ADC值大小取决于成像物质及其内部分子空间分布，b值选择，场强……磁共振基本知识第44页二、分类：依据病理形态及发病机理分为四类

。1.血管源性脑水肿是最常见脑水肿。继发于血脑屏障破坏，因脑血管通透性增加所致。

磁共振基本知识第45页特点：①水肿以白质为主；②在灰质是细胞容积增大（细胞内水肿)，在白质却是细胞外间隙扩大；③不论白质或灰质，细胞成份中改变最基础突出是星形细胞（一个神经胶质细胞，充填于毛细血管和脑神经细胞之间)，有显著胞饮现象；磁共振基本知识第46页④在病灶区血脑屏障受损，血管通透性增加;⑤水肿同时组织水，Na+，Clˉ含量均增高，血管通透性增高主要发生在毛细血管内皮细胞及内皮细胞紧密抗体连接部。

磁共振基本知识第47页常见病：脑肿瘤（尤其经过是脑转移瘤，恶性胶质瘤)，脑脓肿，脑血管意外，脑外伤等病，在脑受压症状方面，脑水肿所起作用比原来占位病变更大。

磁共振基本知识第48页2.细胞毒性脑水肿常与神经细胞，神经胶质细胞和室管膜细胞肿胀合并细胞外间隙降低相关，

机制：细胞膜Na+迁移过程障碍，渗透压调整机制障碍和能量代谢障碍是细胞毒性水肿机制，Ca+内稳态失衡也是脑水肿主要原因，磁共振基本知识第49页特点：①无血管损伤，血脑屏障相对完整;②水肿在细胞内，细胞外间隙不扩大;③水肿液不含蛋白质，有血浆超滤液特点，

常见病：脑缺血，脑缺氧和中毒性脑病。

磁共振基本知识第50页血管源性水肿（脑弓形体病)，中心凝固性坏死DWI呈高信号，ADC值降低磁共振基本知识第51页DWI反应是细胞毒性水肿。T2WI反应是血管源性水肿。CT反应是脑组织坏死和水肿。磁共振基本知识第52页磁共振基本知识第53页磁共振基本知识第54页4.与PWI联合应用：超急期脑梗塞PWI表现CBF下降CBV正常或轻度升高，严重时下降MTT基本正常或延长TTP延长或消失比DWI早，范围大，不匹配区－半暗带缺血半暗带－－缺血后经过有效溶栓治疗，功效尚可恢复脑组织磁共振基本知识第55页PWI＞DWI，见于50~70%患者，多为较大血管或其分支阻塞，即使发病超出6小时，溶栓仍有效。PWI=DWI，见于大面积梗死灶，缺乏侧枝，发病早期即为不可逆损伤。PWI＜DWI，可能因为部分或完全性自发性再通。PWI、DWI正常，可能为TIA。

磁共振基本知识第56页磁共振基本知识第57页PWI＞DWI,存在缺血半暗带,能够溶栓磁共振基本知识第58页PWI=DWI,不存在缺血半暗带,不宜溶栓治疗,不然轻易出现出血性脑梗塞磁共振基本知识第59页磁共振基本知识第60页

超急性期（＜6小时)：T1WI等信号，T2WI为高信号。

急性期（7小时～3天)：完整红细胞内氧合血红蛋白变为去氧血红蛋白，为顺磁性，T1WI为等或稍低信号，T2WI为极低信号。磁共振基本知识第61页亚急性期（3天～4周)

早期：T1WIT2WI为低信号；

晚期：T1WI及T2WI全部为高信号。

左基底节区脑出血（亚急性期)磁共振基本知识第62页超急性期出血磁共振基本知识第63页慢性期（≥4周)：T1WI和T2WI高信号。囊肿形成：T1WI低信号，T2WI高信号。

桥脑出血（慢性期)磁共振基本知识第64页急性和亚急性早期出血磁共振基本知识第65页亚急性晚期出血磁共振基本知识第66页慢性期出血磁共振基本知识第67页【脑脓肿】位于灰白质交界区或深部白质。脑脓肿早期:局部脑炎病灶或化脓前脑炎DWI呈稍高信号，ADC值降低。脑脓肿形成期:病灶中心凝固坏，囊液粘稠，水分子扩散运动受限，内含蛋白质大分子，如纤维蛋白原，DWI显著高信号为特征性改变。

磁共振基本知识第68页详细影像学表现:中心:DWI高信号，ADC低信号。壁:DWI、ADC等信号周围水肿:DWI低信号，ADC高信号。经过治疗脓肿腔DWI也可等信号或低信号。有报道称，脑脓肿ADC值较急性梗塞8小时后病灶ADC值低50％。对细菌性脑膜炎并发硬膜下积脓和炎性渗出物有判别诊疗意义，从而有利于指导临床治疗。

磁共振基本知识第69页判别诊疗：1.与囊性、坏死性肿瘤：以浆液性坏死物为主，其粘稠度相对较低，较正常脑组织弥散加紧，DWI低信号，ADC值增高。但当肿瘤中央坏死含无菌性或凝固性坏死、出血或粘稠粘液时，也可表现为DWI高信号，ADC值降低磁共振基本知识第70页磁共振基本知识第71页MRS1.9ppm处可见醋酸盐峰(Ace)，而Ace峰在脑肿瘤中未见报导;2.4ppm处可见琥珀酸盐峰(Suc),Suc是早期描述厌氧菌感染标识物;其它可见氨基酸共振峰Brainabscess磁共振基本知识第72页磁共振扩散张量成像

(diffusiontensorimaging,DTI)磁共振基本知识第73页DWI延伸与发展测量和量化多方向（6~512个)3D水分子扩散各向异性彩色扩散张量图、FA（fractionalanisotropy)图和ADC图

磁共振基本知识第74页临床应用脑白质及白质束成像（whitemattertractography)脑白质发育研究脑白质解剖研究脑白质病、精神分裂症脑病变（如肿瘤)与白质束关系病程监测、疗效和预后评定弥漫性轴索损伤磁共振基本知识第75页脑白质束成像

(DTI和DTT)磁共振基本知识第76页RDTIinGliomaonMAGNETOMTrioNormalFiberLesion磁共振基本知识第77页TractographyofTumor(WIP)StereoscopicFusedViews磁共振基本知识第78页MR灌注成像

(perfusionweightedimaging,PWI)磁共振基本知识第79页功效成像方法：DSC-PWI、ASL-PWI静脉注射Gd-DTPA+MR快速采集（EPI)团注对比剂后，动态测量对比剂首次经过受检组织时引发组织内磁共振信号强度改变，取得组织微血管分布及血流灌注血流动力学信息磁共振基本知识第80页动脉血质子自旋标识PWI(ASL-PWI)首先在成像层面供血动脉流入侧施加反转脉冲，使血中质子磁化矢量发生反转，经过一定反转恢复时间（InversionTime，TI)延迟，当标识血液流入成像层面时成像，从而得到标识后图像，然后在其它参数都相同情况下不施加反转脉冲再对相同层面成像，得到未标识图像；用标识前后图像相减即可得到灌注图像依据采取TI不一样，可显示自大动脉至毛细血管水平灌注情况取得rCBF图磁共振基本知识第81页PWI测量指标rCBV：

局部血容量（regionalcerebralbloodvolume)

兴趣区内脑组织血容量

高血容量为红色，低血容量为蓝色或黑色rCBF：局部血流量（regionalcerebralbloodflow)

单位时间内经过兴趣区脑组织血流体积

高血容量为红色，低血容量为蓝色或黑色MTT：

平均经过时间（meantransittime)

血流经过兴趣区脑组织所需平均时间MTT延长表现为绿色

TTP：

达峰时间（timetopeak)

静脉注射对比剂团到达兴趣区组织所用时间TTP延长表现为红色rCBF=rCBV/MTT磁共振基本知识第82页PWI应用脑梗死早期诊疗区分肿瘤组织与非肿瘤组织提供肿瘤良恶性信息脑肿瘤判别诊疗放射性坏死与肿瘤复发判别指导脑组织穿刺活检位置磁共振基本知识第83页脑梗死:灌注不足男，34岁肢体无力2小时。DWI和ADC图示右侧MCA分布区梗死灶;MRA示右侧MCA闭塞磁共振基本知识第84页

DSC-rCBFDSC-rCBVDSC-rMTTASL-CBF脑梗死:灌注不足磁共振基本知识第85页磁敏感加权成像SusceptibilityWeightedImagingSWI磁共振基本知识第86页SWI在CNS临床应用血管源性病变CNS肿瘤性病变钙化性疾病神经退行性疾病颅脑外伤性疾病其它疾病磁共振基本知识第87页血管源性病变血管源性病变海绵状血管瘤动静脉畸形Sturge-Weber综合征毛细血管扩张症淀粉样脑血管病（CAA)高血压脑出血脑梗死及出血磁共振基本知识第88页血管源性病变7岁,多发出血和未出血海绵状血管瘤磁共振基本知识第89页血管源性病变桥脑海绵状血管瘤磁共振基本知识第90页血管源性病变面部和躯体多发葡萄酒痣病人磁共振基本知识第91页血管源性病变左侧顶枕叶动静脉畸形磁共振基本知识第92页血管源性病变左侧小脑静脉畸形左侧基底节静脉畸形磁共振基本知识第93页血管源性病变左侧大脑半球静脉发育畸形磁共振基本知识第94页血管源性病变双侧大脑半球静脉发育畸形39岁,女性,偏头痛双侧大脑半球深部髓静脉汇入室管膜下静脉磁共振基本知识第95页血管源性病变放射性毛细血管扩张症磁共振基本知识第96页血管源性病变血管性痴呆和淀粉样脑血管病CAA磁共振基本知识第97页血管源性病变淀粉样脑血管病CAA磁共振基本知识第98页血管源性病变淀粉样脑血管病CAA磁共振基本知识第99页血管源性病变桥脑海绵状血管瘤磁共振基本知识第100页血管源性病变高血压脑出血灶磁共振基本知识第101页血管源性病变皮层静脉梗塞磁共振基本知识第102页血管源性病变DWISWIAcutebasalgangliainfarct磁共振基本知识第103页血管源性病变磁共振基本知识第104页血管源性病变MIPSWIvs.CT左侧基底节区梗死磁共振基本知识第105页肿瘤性病变肿瘤性病变SWI能够显示肿瘤边界、静脉、出血及钙化等磁共振基本知识第106页肿瘤性病变右侧脑室肿瘤静脉分布和出血灶磁共振基本知识第107页颅脑外伤性疾病颅脑外伤性疾病弥漫性轴索损伤（DAI)外伤性脑出血及梗死磁共振基本知识第108页颅脑外伤性疾病弥漫性轴索损伤DAI磁共振基本知识第109页颅脑外伤性疾病弥漫性轴索损伤DAI磁共振基本知识第110页颅脑外伤性疾病弥漫性轴索损伤DAI磁共振基本知识第111页颅脑外伤性疾病外伤后右侧基底节区及脑室内出血磁共振基本知识第112页颅脑外伤性疾病GREImagevs.SWIpostprocessing磁共振基本知识第113页颅脑外伤性疾病外伤性脑梗死磁共振基本知识第114页神经退行性疾病神经退行性疾病以脑内铁质沉积增多为特征Alzheimer’sdiseaseParkinson’sdisease多发性硬化（MS)磁共振基本知识第115页神经退行性疾病Alzheimer病中央前回皮层、齿状核铁质含量增高磁共振基本知识第116页神经退行性疾病

SWIminIPvs.SWIphaseimage中央前回皮层矿物质沉积增多磁共振基本知识第117页神经退行性疾病Parkinson’sdisease黑质铁质含量增高磁共振基本知识第118页神经退行性疾病多发性硬化有些病灶与静脉相连,有些病灶有铁质沉积磁共振基本知识第119页神经退行性疾病-10-10

-03-25多发性硬化磁共振基本知识第120页神经退行性疾病正常对照MS病灶数量较少MS病灶数量较多磁共振基本知识第121页钙化性疾病磁共振基本知识第122页钙化性疾病双侧苍白球钙化磁共振基本知识第123页钙化性疾病肿瘤钙化斑磁共振基本知识第124页钙化性疾病少突胶质细胞瘤钙化斑磁共振基本知识第125页其它疾病白血病脑内出血灶磁共振基本知识第126页其它疾病肝豆状核变性磁共振基本知识第127页MR波谱

（magneticresonancespectroscopy，MRS)磁共振基本知识第128页MR波谱和MR波谱成像MR波谱

（magneticresonancespectroscopy，MRS)MR波谱成像

（magneticresonancespectroscopicimaging，MRSI)