人体正常组织和病理组织的MR信号特点

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1、人体正常组织和病理组织的ＭＲ信号特点 南京军区南京总医院医学影像中心王骏 了解人体正常组织和病理组织的ＭＲ信号特点不仅仅是ＭＲ诊断的基础，同样也是我们技术人员所必备的基础知识之一。我们可以这样设想，如果一个技术员不懂得正常，怎能看出异常所在；看不出异常，就不知道所扫描的区域该不该增强，或是选用何种最佳序列去区分病变，最终导致让病人来回几趟，或是找一个“拐杖”、让医生坐在身边把关，才获得一个较为满意的诊断报告。因此，有必要将人体正常组织和病理组织的ＭＲ信号特点作一简要概述。 １．人体正常组织ＭＲ信号特征： ＭＲ的信号强度是多种组织特征

2、参数的可变函数，它所反映的病理生理基础较ＣＴ更广泛，具有更大的灵活性，ＭＲＩ信号强度与组织的弛豫时间、氢质子密度、血液或脑脊液流动、化学位移及磁化率有关，其中弛豫时间，即Ｔ１和Ｔ２时间，对图像对比起着重要的作用，它是区分正常组织、病理组织及组织特性的主要诊断基础。 １.１脂肪、骨髓： 组织脂肪的Ｔ１短、Ｔ２长、Ｐｄ高，根据信号强度公式，质子密度大和Ｔ１值小，其信号强度大，故不论在Ｔ１ＷＩ、Ｔ２ＷＩ和ＰｄＷＩ图像上均呈高信号，与周围长Ｔ１组织形成良好对比，尤其在使用短ＴＲ检查时，脂肪组织的分界线明显，信号高、呈白色。但随着ＴＲ的延长，

3、在Ｔ２ＷＩ图像上脂肪信号有逐渐衰减降低之势，这是脂肪抑制技术的基础；倘若为质子密度加权像，此时脂肪组织仍为高信号，但周围组织的信号强度增加，使其对比度下降。 骨髓内因含有较多的脂肪成分，在ＭＲ扫描图像上亦呈高信号，和脂肪组织信号有相似的特征。因此，ＭＲ骨髓成像技术对于骨髓疾病、尤其是对于早期的骨髓转移或骨髓瘤等特别敏感，故临床上有着广泛的用途。 １.２肌肉、肌腱、韧带： 肌肉组织所含的质子明显少于脂肪和脊髓，它具有较长的Ｔ１和较短的Ｔ２值，根据强度公式，当Ｔ１弛豫增加和Ｔ２减少时信号强度较低，所以在Ｔ１加权像上，因使用的ＴＲ值较短，

4、使质子的磁化恢复不完全，信号强度较低，影像呈灰黑色；随着ＴＲ的延长，信号强度增加，在Ｔ２加权像上，因具有短Ｔ２的弛豫特点，信号强度增加不多，影像呈中等灰黑色，故在Ｔ１ＷＩ、Ｔ２ＷＩ和ＰｄＷＩ上均呈中等强度信号（黑灰或灰色）。肌腱和韧带组织含纤维成分较多，其质子密度低于肌肉，其信号强度较肌肉组织略低，该组织也有长Ｔ１和短Ｔ２，其ＭＲ信号为等信号或较低的信号。 １.３骨骼、钙化： 骨骼和钙化内含大量钙质，水分含量甚少、氢质子很少，根据信号强度公式，在Ｎ（Ｈ）值趋向于０时，Ｉ值主要按Ｎ（Ｈ）值的变化而改变，而较少受到ＴＲ、ＴＥ、Ｔ１、Ｔ２

5、的影响，故其Ｔ１值很长、Ｔ２值很短、Ｐｄ很低，所以无论Ｔ１ＷＩ、Ｔ２ＷＩ和ＰｄＷＩ图像上均呈信号缺如的无（低）信号区。特殊情况下，由于钙化颗粒与蛋白结合时，其Ｔ１加权像表现为高信号，故在ＭＲ扫描图像上不易显示出早期的骨质破坏及较小的钙化灶是其缺点。 颅内钙化在Ｔ１加权像偶可表现为高信号。ＣＴ扫描可见典型的钙化密度，ＭＲＩＴ１加权像为高信号，Ｔ２加权像为等或低信号，梯度回波序列扫描为低信号。实验证明，钙化在Ｔ１加权像上的信号强度与钙化颗粒的大小及钙与蛋白结合与否有关。当微小的钙化颗粒结晶具有较大的表面积，并且钙的重量百分比浓度不超过３

6、０％时，钙化即可表现出高信号。钙化颗粒表面积对水分子Ｔ１弛豫时间的影响类似于大分子蛋白，距钙结晶表面近的水分子进动频率接近于Ｌａｒｍｏｒ共振频率时，其Ｔ１加权表现为高信号。总之，发现钙化ＭＲＩ检查不如ＣＴ敏感，小的钙化不易发现，大的钙化还需与铁的沉积等现象相鉴别。 １.４软骨： 软骨组织分为纤维软骨和透明软骨，纤维软骨其组织内的质子密度明显高于皮质，且组织具有较长的Ｔ１和较短Ｔ２弛豫特征，该处信号强度比骨髓和钙化略高，但因其具有一定的质子密度，故在Ｔ１、Ｔ２加权像上信号强度不高，呈中低信号；透明软骨含水７５％～８０％，且Ｔ１和Ｔ２较

7、长，Ｐｄ高，故在Ｔ１ＷＩ图像上因Ｔ１值较长，呈较低信号；而在Ｔ２ＷＩ和ＰｄＷＩ图像上因Ｔ２值长，信号呈中等灰色信号。 １.５气体： 根据信号强度公式，当Ｎ（Ｈ）趋向零时，其强度也趋向于零，故表现为黑色无信号区，这一点在任何脉冲，不管如何改变ＴＲ、ＴＥ，都不会改变，因此信号强度已与ＴＲ、ＴＥ、Ｔ１或Ｔ２无关。在人体组织中没有比气体更黑的组织。气体的Ｔ１值很长，Ｔ２值很短，Ｐｄ很低，故在各种成像图像上肺组织均呈较低信号。 在反转恢复序列中，若采集信号的时间过短，组织处于负磁化区，则长Ｔ１组织可呈现类似气体的黑色无信号，且其中无任何结构，

8、但其与周围组织有白色边缘，这是在采集信号时仅根据信号的幅值，而致相位错位所致。 １.６水分： 人体正常组织中ＭＲ信号８０％来自细胞内，２０％来自细胞外。组织水对ＭＲ信号的形成贡献最大。水的Ｔ１值较长，Ｔ２值明显延长，故在Ｔ１ＷＩ图像上