脑出血的磁共振信号演变.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,脑出血的磁共振信号演变,一、出血的概念、病因、机理,概念,血液从心腔或血管腔逸出,病因,创伤,、炎症、肿瘤、血管病变、出血性疾病、局部循环障碍,出血的发病机理,破裂性出血：心脏或血管壁破裂，出血量大,-,机械损伤,-,血管壁或心脏病变：室壁瘤、动脉瘤、粥样硬化,-,血管壁周围病变侵蚀：炎症、肿瘤、溃疡等,-,静脉破裂：静脉曲张 静脉畸形等,-,毛细血管破裂：软组织损伤,出血的发病机理,漏出性出血：毛细血管或其后静脉通透性增长,-血管壁的损害：缺氧、感染、中毒等,-血小板减少或功能障碍：再障、白血病等,-凝血因子缺乏：血友病、肝硬化等,二、出血的MRI探测措施,T1WI,：蛋白含量、有无未屏蔽的不成对电子,T2WI,：含水量、蛋白含量、顺磁性,FLAIR,综合有,T2,弛豫及,T1,弛豫信息,FLAIR,：,T2*WI,：对顺磁性效应敏感性提高,DWI,：在,T2,、,T2*,信息基础上，加扩散信息,SWI,：对顺磁性效应敏感性更高,1,、,SE/FSE T1WI,、,T2WI,、,FLAIR,180,度聚焦脉冲可抵消磁场不均匀,不均匀磁场（细胞内脱氧,Hb/,正铁,Hb,、血黄素）,移动水质子不完全被聚焦,可导致信号丢失,信号丢失随场强增高越加明显,信号丢失随,TE,延长越加明显,2,、,GRE T2*WI,及,SWI,不能抵消磁场不均匀,在不均匀磁场（细胞内脱氧/正铁、血黄素）,-信号丢失更明显信号,在血肿周围的像素,-夹杂有出血成分及周围组织,-磁敏感存在差异,-常有信号丢失，比T2WI明显,SWI对磁敏感差异更敏感，关注顺磁或超顺磁,3,、,DWI,（含,b=0,的,T2WI,）,常采用单次鼓励SE-EPI,1个自旋回波+127梯度回波（128*128）,T2WI（b=0），实际上T2*加权成分诸多,假如血肿内磁场不均匀 信号丢失很明显,病灶周围的信号丢失也一般更明显,3,、,DWI,（含,b=0,的,T2WI,）,DWI（血肿主体信号）,假如b=0呈低信号，DWI也呈低信号,假如b=0呈高信号，DWI一般呈高信号,假如b=0呈高信号，DWI也可呈低信号（囊变）,三、物质磁敏感性及对质子弛豫的影响,电子与质子的磁矩,电子的质量只有质子的,1/1000,电子的磁矩为质子的,1000,倍,三、物质磁敏感性及对质子弛豫的影响,物质的磁敏感性,-无外磁场时 电子产生的磁矩抵消,-有外磁场时，磁矩将不一样程度与外磁场平行,-产生附加磁场,-磁敏感性=附加磁场与外磁场的比率,-与不成对电子的数目（N）有关,-磁敏感性与N*(N+2)成正比,-物质的T2弛豫率与磁敏感性的平方成正比,物质的磁敏感性,抗磁性,产生附加磁场的方向与外磁场相反,代表物质：氧合血红蛋白、钙,顺磁性,产生附加磁场的方向与外磁场一致，但较弱,代表物质：脱氧或正铁血红蛋白、黑色素、钆,/,锰对比剂,物质的磁敏感性,超顺磁性,产生附加磁场的方向与外磁场一致，较强,代表物质：含铁血黄素、铁蛋白、SPIO对比剂,铁磁性,产生附加磁场的方向与外磁场一致，且很强,代表物质：一般铁,不成对电子对组织弛豫的影响,电子与质子引起的磁场波动,电子运动所引起的磁场波动是质子运动的1000倍,当无不成对电子时,水分子弛豫重要由于质子运动引起的磁场波动,当存在不成对电子时,电子运动引起的磁场波动明显加大,磁场波动将也许加紧质子的弛豫,质子电子偶极子偶极子弛豫加紧效应（PDEE-PRE）,选择性T2弛豫加紧效应,1,、,PEDD-PRE,效应,发生的条件（同步符合）,含水组织中有不成对电子,水质子与不成对电子之间的距离不不小于3埃米,产生的效应,质子弛豫加速（PEDD PRE）,T1弛豫明显加紧，T1缩短，T1WI上信号增高,T2弛豫稍加紧，T2稍缩短，T2WI上信号稍减低,2、选择性T2弛豫加紧,发生的条件（同步符合）,顺磁物质在组织中分布不均匀,水质子与不成对电子之间的距离超过3埃米,产生的效应,磁场不均匀，而水分子移动，横向磁场衰减加紧,选择性T2弛豫加速,T1弛豫无明确变化 T2弛豫加紧，T2缩短，T2WI上信号明确减低,四、出血的信号来源及重要影响原因,出血成分的信号仍然来自于自由水,血红蛋白成分自身不产生信号,血红蛋白影响自由水的弛豫（蛋白质+磁敏感性）从而产生不一样信号,出血的信号非常复杂,重要影响原因,来源（动脉、毛细血管、静脉）、出血量、次数,原因、出血距离检查的时间、与否形成血凝块,单纯血肿？实质内混杂有出血？囊腔内出血？,红色素高下，出血局部的PO2及酸碱度,背景组织的信号高下,MRI序列及其参数,出血信号的重要影响原因,出血的MRI信号变化复杂，影响原因诸多,重要原因还是血红蛋白产物的磁敏感性,血红蛋白磁敏感性的决定原因,红细胞膜完整性,血红蛋白产物在细胞内或外,血红蛋白类型,蛋白质空间构象,铁离子状态,不成对电子数,不一样状态血红蛋白的磁敏感性,氧合血红蛋白,抗磁性,脱氧血红蛋白,顺磁性,正铁血红蛋白,顺磁性,含铁血黄素及铁蛋白,超顺磁性,氧合血红蛋白,Fe+2,1个不成对电子,轻度抗磁性,其磁敏感性对出血信号影响微小,T2轻微延长,T1无明确变化,出血成分的信号重要取决于,含水量,蛋白质浓度,脱氧血红蛋白,Fe+2，顺磁性,4个不成对电子,但被屏蔽，不能与水质子发生PEDD PRE,可发生选择性T2弛豫加紧,位于细胞内时，与场强平方呈正比,出血成分的信号重要取决于,脱氧血红蛋白位置（与否位于细胞内）,位于细胞内的脱氧血红蛋白明显缩短T2,正铁血红蛋白,Fe+3，顺磁性,5个不成对电子,能与水质子发生PEDD PRE,受场强影响很小,也可发 生选择性 T2弛豫加紧,位于细胞内时，与场强平方呈正比,是细胞内脱氧血红蛋白2.13倍（SE）/1.46（GRE）,正铁血红蛋白,出血成分的信号重要取决于,PEDD PRE,正铁血红蛋白位置（与否位于细胞内）,位于细胞内明显缩短T2，明显缩短T1,位于细胞外明显缩短T1，缩短T2效应明显减轻，,含铁血黄素及铁蛋白,Fe+3，超顺磁性,铁血黄素：非水溶性，常位于巨噬细胞的溶酶体内,铁蛋白：水溶性,约10000个不成对电子,含铁血黄素关键，周围蛋白质包,含铁血黄素关键平均含个铁原子,每个铁原子有5个不成对电子,含铁血黄素及铁蛋白,但被屏蔽，不能与水质子发生PEDD PRE,重要发生选择性T2弛豫加紧，与场强有关,出血成分的信号重要取决于,明显缩短T2,T1可稍缩短，但被T2缩短效应掩盖,其他常见的影响原因及综合作用,蛋白质浓度，伴随浓缩，T2及T1都趋于缩短,单位容积内的红细胞,血浆蛋白凝固（水溶蛋白变成胶样基质）,红细胞含水量减少（细胞皱缩）,细胞膜成分（胆固醇）与水质子互相作用,综合作用,顺磁效应、蛋白浓度、细胞膜成分,决定了出血成分的信号变化的复杂性,常见出血的信号分析,脑内血肿,蛛网膜下腔出血,囊肿内出血,1,、脑内血肿（动脉单次出血）,原因,-,高血压、动脉硬化性,-,出血性梗死（动脉性、静脉性）,-,血管畸形,-,淀粉样变血管病,-,创伤,-,动脉瘤破裂（霉菌性、先天性）,-,肿瘤（原发或转移瘤）,-,血管炎,-,血液病（,C,蛋白、,S,蛋白缺乏等）,-,药物：可卡因、苯丙胺（安非他明）、苯丙胺醇,动脉出血脑内血肿的,MRI,分期,超急性期（12小时以内）,氧合血红蛋白（初期血液未凝固，后期血凝块形成）,急性期（数小时2天）,脱氧血红蛋白,亚急性初期（37天）,正铁血红蛋白（细胞内）,亚急性中期（814天）,正铁血红蛋白（病灶周围区域，位于细胞外）,亚急性晚期（15天1月）,正铁血红蛋白（所有位于细胞外）,慢性期（数周后来）,囊变，周围含铁血黄素,动脉性脑内血肿随时间演变,演变速度受红细胞压积、,PH,值、氧分压、血肿大小等影响,PH,减低或,CO2,增高，可加速氧合血红蛋白变为脱氧血红蛋白,（,1,）超急性期,红细胞膜完整,血红蛋白氧合,铁离子状态,Fe 2+,不成对电子,T1,无明确影响,T2,轻微延长,血肿的MRI重要取决于含水量（即出血与否凝固）,超急性期血肿,超急性初期,新出血，未凝固动脉血,临床MRI很难碰到,只持续数分钟数十分钟,富含水分,蛋白浓度总体不高，氧合血红蛋白,血肿展现明显的长T1、长T2,T1WI明显低信号,T2WI明显高信号,FLAIR高信号,DWI稍低信号,周围脑实质可无或有水肿,超急性期血肿,超急性后期,凝血块形成,血肿水分减少，血清析出在周围,蛋白浓度增高，重要是氧合血红蛋白,血肿的T1和T2有所缩短（较超初期）但一般不短于脑实质,超急性期血肿,T1WI呈稍低信号或等信号,T2WI呈稍至中等高，周围稍低信号环,低信号环为细胞内脱氧血红蛋白所致,T2*WI呈稍高信号，周围低信号环,低信号环为细胞内脱氧血红蛋白所致,FLAIR高信号,DWI高信号，周围低信号环,周围可见析出血清在T2WI明显高信号,周围脑实质常有水肿,超急性后期血肿,男性，,53,岁。发病,2,小时,DWI T1WI T2WI,FLAIR GRE T2*WI EPI T2*WI,（,2,）急性期,红细胞膜完整,细胞膜完整,细胞内脱氧血红蛋白主导,蛋白增高（同超急后期）,T1WI,等或稍低信号,T2WI,明显低信号,T2*WI,明显低信号,FLAIR,明显低信号,DWI,明显低信号，周围环,状高信号（白质水肿）,周围脑白质水肿,红细胞膜 完整,血红蛋白脱氧,铁离子状态,Fe 2+,电子数,4,个,T1,无明显影响,T2,明显缩短,T1WI,信号等或略低,T2WI,信号低信号,急性期血肿,急性期血肿,女性，,49,岁。发病,2,天,DWI T1WI T2WI,FLAIR GRE T2*WI EPI T2*WI,