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郭刚 三甲
郭刚 主治医师
兰州大学第一医院 介入医学科

脊柱磁共振检查

兰州大学第一医院介入医学科郭刚
磁共振扫描是如何产生的?

人体内的氢原子是一种单个带电原子,围绕随机的轴线旋转,因此人体的总磁场为零。在磁共振扫描中,患者被放在磁场中,使氢原子核同侧排列。发射频率脉冲使氢原子的原子核进入高能级状态。当射频脉冲结束后,被激活的原子核释放能量并回到低能状态,这一过程成为弛豫。在转换过程中释放的能量被周围的磁共振接收器探测,并产生出信号数据,随后显示在屏幕上。重复激发的间隔时间称为重复时间,射频脉冲放射后到采集回波信号之间的时间称为回波时间。弛豫的过程按照两个独立的时间常数被描述为T1和T2。



什么是信号强度?

信号强度用于描述磁共振影像中组织的亮度。组织可被描述为高信号(亮)、中等信号(灰)或低信号(暗)。当病变组织与周围正常组织相对比时,可以被描述为高强度,等强度或低强度。磁共振信号强度取决于待评估组织的T1、T2和质子密度(游离氢离子的数量)影像。




解释磁共振影像中T1相和T2相的区别。

T1(纵向弛豫时间)和T2(横向弛豫时间)是组织固有的物理特性。不同的组织有着不同的T和T2特性,这是由于在磁共振扫描中,不同组织中的氢原子核对射频脉冲的反应不同。磁共振影像中的对比度由各种扫描常数决定(TE和TR)。

● T1影像:由短TR(<1000ms)和短TE(<30ms)产生,T1影像对脂肪加权,在T1影像上脂肪为明亮信号,T2影像上脂肪为较亮信号。T1影像适用于评估如含有脂肪、出血或含蛋白液体的结构。以上结构在T1影像中都短T1高信号。T1影像由于其高信噪比能良好地显示组织结构。

● T2影像:由长TR(>1500ms)和长TE(>45ms)产生,T1影像对水加权,水在T2影像上为明亮信号,在T1影像上为暗信号。T2影像上的信号强度与组织的含水量有关,行水丰富的组织如脑脊液、囊肿,正常椎间盘在T2相上为高信号。T2影像在对比正常组织和异常组织上非常有用。通常,病变组织(如肿瘤、感染、急性骨折)含水量增加,在T2影像上为高信号,在T1影像上为低信号。



描述在磁共振T1相和T2相中常见组织的信号强度。

矿化组织由于含有游离氢离子很少,在T1和T2相上都显示为低信号。空气不含有游离氢离子,所以不产生磁共振信号。不同组织在T1和T2相影像中的相关信号强度如表3-1。

组织                T1相           T2相

脑脊液             低-中等     亮

骨皮质             低              低

肌腱/韧带       低              低

肌肉                中等           中等

脂肪                高              中等

红骨髓             中等           中等

黄骨髓             高             高

椎间盘(中央) 中等          亮

椎间盘(外周) 低             中等



如何知道看的磁共振影像是T1相还是T2相?

一个方法是看扫描中的TE(回波时间)和TR(重复时间)。

影像类型            TE              TR

T1                    15~30ms    400~600ms(<1000)

T2                    60~120ms  1500~3000ms(>1000)

质子密度加权     15~30ms    1500~2000ms

另一个简单方法是回顾影像中水的特征,寻找含水的结构(如围绕脊髓的脑脊液),如果水是明亮的,影像可能是T2相,如果水是暗的,影像可能是T1相。

以上标准指的是最基本的自旋回波(SE)序列,其他序列的信号对比更加复杂。



什么是脉冲序列?

脉冲序列指的是一种收集磁共振数据的特殊方法。自旋回波(SE)脉冲序列被广泛使用。其他方法也已经被发展并用于缩短扫描时间和减少伪影,提高特殊病变部位的成像质量,如快速自旋回波序列、梯度回波序列和短T1反转恢复序列。当特殊脉冲序列被广泛用于脊柱磁共振检查的日常实践后,其优缺点将被正确地评价。



磁共振扫描的禁忌症有哪些?

体内有内植物且易受磁场干扰使之失灵或出现潜在有害活动的患者是磁共振扫描的禁忌证。包括某些耳蜗或眼内植入物,心脏起搏器,某些人工瓣膜,植入式镇痛泵和神经刺激器,某些Swan-Ganz导管,颈动脉夹,眼眶周围的金属材料和某些阴茎假体,脑动脉瘤夹。当ICU的患者做磁共振时,需要配备与磁共振相容的呼吸机和监护仪。孕早期妇女是磁共振检查的相对禁忌证。极端幽闭恐惧症患者或不合作的患者也是磁共振检查的相对禁忌证,这些患者可能需要进行检查前的镇静治疗。

脊柱内固定物不是磁共振检查的禁忌证,然而如果内固定物靠近需要进行检查的部位,会产生明显的伪影,使有内固定物的节段无法诊断,但内固定物以上或以下仍能显示有用的影像,而不锈钢内固定通常会产生过量的伪影。有不锈钢内固定的患者需要通过CT或CT-脊柱造影术检查进行评估。



何时需要行磁共振检查来评估脊柱疾病?

磁共振检查显示全脊髓和脊椎序列(从枕骨大孔骶骨远端)。脊柱畸形的患者行磁共振检查用于明确是否存在神经系统的畸形。如左侧胸椎侧弯、青年型脊柱侧弯和脊髓发育不良。在这些患者中可能被检测出脊髓瘘、Arnold-Chiar畸形、脊柱裂、脊髓肿瘤、脊髓拴系综合征和先天性椎管狭窄。

磁共振筛查对术前评估转移性脊柱肿瘤是否存在多节段累及也非常重要。



磁共振检查中描述椎间盘形态异常的词汇。

● 纤维环破裂:围绕椎间盘外周的韧带破裂。

● 隆起:四周弥漫的而不是局部的椎间盘组织超出椎间隙。

● 膨出:局部椎间盘组织不均匀的移位超出椎间隙。移位的椎间盘组织与整体相连。移位椎间盘组织的基底径(与整体相连处)大于超出椎间隙部分的最长径。

● 突出:局部椎间盘组织不均匀的移位超出椎间隙。超出椎间隙部分的最长径大于移位椎间盘组织的基底径。

● 游离脱垂:椎间盘的碎片与整体不相连,另一种常用说法是游离的椎间盘碎片。每个游离脱垂的椎间盘都存在椎间盘,不是每个突出的椎间盘都是游离脱垂的。

 


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