脑磁共振成像-INC国际神经外科医生集团

　　脑磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是一种先进的非侵入性医学影像技术，用于检测和诊断脑部的各种疾病和结构异常。它能够提供高分辨率、多平面的脑部图像，在神经科学研究和临床诊断中具有不可替代的重要作用。

脑磁共振成像

　　一、脑磁共振成像的操作过程

　　(一)检查前准备

　　患者信息收集

　　医护人员会详细询问患者的病史，包括是否有金属植入物(如心脏起搏器、金属假牙、颅内金属夹等)、是否怀孕、是否对造影剂过敏(如果需要使用造影剂增强扫描)等信息。这是因为磁共振成像设备会产生强大的磁场，金属物品可能会受到磁场吸引而发生移位，对患者造成严重伤害;同时，造影剂可能存在过敏风险。

　　患者准备

　　患者需要去除身上所有的金属物品，如手表、项链、耳环、钥匙、硬币等。如果患者体内有金属植入物且不能确定其是否适合磁共振检查，需要进一步评估或选择其他替代检查方法。

　　患者换上医院提供的检查专用服装，然后被安排躺在检查床上。根据检查部位(脑部)，会使用特殊的头线圈将患者头部固定在合适的位置，以确保在检查过程中头部保持相对静止，这样可以提高图像的质量。

　　(二)扫描过程

　　设备启动与定位

　　磁共振成像仪启动后，会产生强大的磁场。操作人员会通过操作控制台，将患者头部准确地定位在磁场的中心区域。在这个过程中，会使用一些定位标记和激光定位系统，以确保检查的准确性。

　　序列选择与扫描

　　磁共振成像有多种不同的扫描序列，用于显示脑部不同的结构和病理特征。例如，T1加权像(T1 - weighted image)、T2加权像(T2 - weighted image)、质子密度加权像(proton - density - weighted image)以及各种特殊序列如弥散加权成像(Diffusion - weighted imaging，DWI)、灌注加权成像(Perfusion - weighted imaging，PWI)、磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography，MRA)等。

　　操作人员会根据临床需求选择合适的扫描序列。在扫描过程中，患者会听到机器发出的各种噪音，这是由于磁场梯度的快速切换所产生的。整个扫描过程可能需要15 - 60分钟不等，具体时间取决于所选择的扫描序列和需要检查的详细程度。

　　造影剂使用(如有需要)

　　如果进行增强扫描，在扫描开始前或扫描过程中，会通过静脉注射造影剂(通常为钆类造影剂)。造影剂会随着血液循环分布到脑部组织中，增强某些病变组织(如肿瘤、炎症等)与正常组织之间的对比度，从而更清晰地显示病变的范围和特征。注射造影剂后，会再次进行特定序列的扫描。

　　(三)检查后注意事项

　　观察休息

　　检查结束后，患者需要在检查室附近休息片刻，观察是否有不适反应。特别是在使用造影剂的情况下，要注意是否有过敏反应，如皮疹、瘙痒、呼吸困难等症状。

　　饮水与排泄

　　如果使用了造影剂，医护人员通常会建议患者多饮水，以促进造影剂的排泄，减少造影剂在体内的残留。

　　二、脑磁共振成像的原理

　　(一)原子核的磁性

　　氢原子核的特性

　　磁共振成像主要基于人体内氢原子核(质子)的磁性。氢原子核带有正电荷并且具有自旋特性，这使得它产生一个微小的磁矩，就像一个小磁针。在正常情况下，人体组织内的氢原子核磁矩是随机排列的，它们的磁场相互抵消，整体不显示磁性。

　　置于磁场中的变化

　　当人体被置于一个强大的外部磁场(主磁场，通常为1.5T或3.0T等)中时，氢原子核磁矩会按照磁场方向进行排列。其中一部分原子核与主磁场方向平行排列(低能态)，另一部分与主磁场方向反平行排列(高能态)，并且平行排列的原子核数量略多于反平行排列的，从而产生一个与主磁场方向一致的净磁化矢量。

　　(二)射频脉冲激发

　　射频脉冲的作用

　　为了使氢原子核产生磁共振信号，需要施加一个与主磁场垂直的射频脉冲(Radio - Frequency，RF)。这个射频脉冲的频率与氢原子核在磁场中的进动频率相同(拉莫尔频率)。当射频脉冲作用于氢原子核时，会将部分低能态的氢原子核激发到高能态，导致净磁化矢量偏离主磁场方向，从而产生横向磁化矢量。

　　信号产生

　　当射频脉冲停止后，被激发的氢原子核会逐渐恢复到原来的平衡状态，这个过程称为弛豫。在弛豫过程中，氢原子核会释放出射频信号，磁共振成像设备的接收线圈可以检测到这些信号。

　　(三)弛豫过程与图像形成

　　T1弛豫(纵向弛豫)

　　T1弛豫是指氢原子核在射频脉冲停止后，纵向磁化矢量(与主磁场方向平行的磁化矢量)恢复到初始平衡状态的过程。不同组织的T1弛豫时间不同，例如，脂肪组织的T1弛豫时间较短，在T1加权像上表现为高信号(白色);而脑脊液的T1弛豫时间较长，表现为低信号(黑色)。

　　T2弛豫(横向弛豫)

　　T2弛豫是横向磁化矢量(与主磁场方向垂直的磁化矢量)衰减的过程。同样，不同组织的T2弛豫时间也有差异。例如，脑脊液的T2弛豫时间较长，在T2加权像上表现为高信号(白色);而正常脑组织的T2弛豫时间相对较短，表现为中等信号。

　　加权成像原理

　　通过调整射频脉冲的参数和采集信号的时间，可以得到不同的加权图像。在T1加权像中，主要反映的是组织的T1弛豫特性;在T2加权像中，主要反映组织的T2弛豫特性;质子密度加权像则主要反映组织中氢质子的密度差异。

　　特殊序列如DWI是基于水分子的弥散运动特性，对早期脑梗死等病变非常敏感;PWI可以反映脑组织的血流灌注情况;MRA则可以显示脑部的血管结构，无需使用造影剂(非造影剂增强MRA)或通过造影剂增强来更清晰地显示血管形态。

　　三、解读脑磁共振成像的数据

　　(一)基本图像解读

　　T1加权像解读

　　在T1加权像上，脂肪和亚急性出血(高铁血红蛋白)通常表现为高信号(白色或明亮区域)。例如，在脑部的脂肪瘤或亚急性脑出血患者中，可以看到这样的高信号区域。而脑组织实质通常表现为中等信号，脑脊液为低信号(黑色)。如果存在肿瘤，低级别胶质瘤可能与正常脑组织信号相似或稍低，而高级别胶质瘤可能表现为不均匀信号，伴有坏死区域时会出现更低信号区。

　　T2加权像解读

　　T2加权像上，脑脊液为高信号(白色)，正常脑组织为中等信号。病变组织如肿瘤、炎症、水肿等通常表现为高信号。例如，脑梗死区域在T2加权像上会出现高信号，这是因为梗死导致细胞毒性水肿和血管源性水肿，使局部脑组织的T2弛豫时间延长。

　　质子密度加权像解读

　　质子密度加权像主要显示组织中氢质子的相对含量。脑白质的氢质子密度相对较低，表现为稍低信号;脑灰质的氢质子密度相对较高，表现为稍高信号。这种图像有助于区分一些在T1和T2加权像上不易区分的组织。