浅谈颅内斑块成分及HR-MRI信号特点(基础知识))
头颅MRI入门必修之读片知识ppt课件

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外 侧 裂 与 颞 叶 位 置
10
小 脑
枕叶
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后 颅 凹 与 枕 叶 的 关 系
11
磁共振成像的读片顺序
1、按时间排列图片; 2、按序列排列图片; 3、先读平扫再读增强; 4、先读T1WI,T2WI,再读其他序列; 5、功能图象只是诊断的参考。
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23
正常轴位 T2Flair
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正常轴位 T1Flair
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弥散加权成像(DWI)
• 弥散加权成像的基本原理是分子的不 规则随机运动,单位是mm2/s;
• MR弥散成像的宏观表现用表观弥散系 数 ADC 表 示 , 正 常 组 织 的 ADC 值 在 6~8×10-4mm2/S。
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22
T2Flai序列能够充分显示脑室旁、脑沟 旁病灶。除对脑血管病的诊断具有重要 作用,对多发性硬化、脑炎、囊肿与实 质性病灶鉴别、肿瘤与水肿的区分以及 脑外伤的诊断非常有效。目前该序列已 经是常规扫描序列。
在T2Flai图像上,正常脑室与脑沟、脑 池为低信号。正常情况下脑室旁可以有 少许室管膜下渗出为高信号,除此之外 一旦发现高信号即为异常。
组织特异性因素(内因) 操作因素(外因)
氢质子密度
– 外磁场强度与均匀性
氢质子运动速度
– 射频脉冲序列
T1弛豫 T2弛豫
– 序列定时参数 – 信号叠加次数
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3
MRI与CT比较
1、无骨性伪影,后颅凹显示好,
2、可进行冠、矢及斜位扫描,充分显示病变 ;
3、利用血管流动效应,进行血管成像;
HR-MRI分析MCAS患者管壁特征和斑块与卒中风险的关系

·53CHINESE JOURNAL OF CT AND MRI, OCT. 2023, Vol.21, No.10 Total No.168【通讯作者】柏荣荣,女,主治医师,主要研究方向:脑功能成像。
E-mail:*******************Analysis of Vascular Wall Characteristics54·中国CT和MRI杂志 2023年10月 第21卷 第10期 总第168期黑血技术T 1W1(TR/TE=1000ms/9ms,视野80×80mm,像素180×144,层厚2mm)及T 1W1增强(TR/TE=1000ms/9ms,视野80×80mm,像素180×144,层厚2mm,NEX 2次),增强扫描使用对比剂为钆喷酸葡胺,利用高压注射器,速率为2ml/s,剂量约为15mL,静脉团注后5min开始扫描。
扫描结束后,将所有数据传导至后处理工作站进行图像分析。
1.2.3 图像分析 图像分析由两名资深医师采用双盲法进行分析,对MCA最狭窄处的斑块层面(MLN)进行血管壁及官腔轮廓进行勾画,参考邻近无斑块层面(RL)近端、远端及对侧血管进行MLN血管面积(VA)及管腔面积(LA)的测算。
计算MLN血管狭窄率、管壁面积(WA)、斑块面积(PA)、斑块负荷、重构指数(RI)、标椎管壁指数(NWI)等,观察斑块强化程度。
计算公式:血管狭窄率(%)=(1-L A MNL /L A 参照)×100%;WA(mm 2)=VA-LA;NWI=WA/VA;PA(mm 2)=WA MNL -WA 参照;斑块负荷(%)=(PA/VA)×100%;RI=VA MNL /VA 参照,RI低于0.95(包含0.95)为负性重构,高于1.05(包含1.05)为正性重构,在0.95~1.05之间为无重构。
斑块强化程度分为明显强化、轻度强化、无强化,均有正常垂体强化程度比较,相仿则为明显强化,程度低则为轻度强化,无强化表现则为无强化。
高分辨磁共振成像在颅内动脉粥样硬化斑块评估中的研究进展

动脉粥样硬化(ICAD)是导致中国人群缺血性 卒中的主要原因之一,约70%的脑卒中由斑块破裂 所致。因此,早期识别易损斑块对脑卒中的控制和 预防非常重要[1]。目前,临床上评估血管的检查方 法包括计算机断层扫描血管成像(computed tomo graphy angiography, CTA),数字剪影血管造影(dig ital subtraction angiography, DSA),磁共振血管成像 ( magnetic resonance angiography, MRA) 等, 然而, 这 些血管成像方式仅显示管腔狭窄,不能提供有关血 管壁的潜在病理信息。HR-MRI可以提供动脉粥样 硬化和血管壁的特征信息。 多项研究已经证明了使 用HR-MRI显示颅内动脉的动脉壁和管腔的可行 性。某些血管壁或斑块特征,如阳性重构、斑块内出 血和斑块负荷,可以被用来识别需要早期预防或更 深入治疗的高危患者。目前在临床实践和科学研究 中使用的HR-MRI大多是在3.0T的磁场下进行的, 超高场强(7.0T)技术的出现使HR-MRI的应用更 加深入。
1 HR-MRI 技术
HR-MRI是通过抑制血管内血液流动信号获取 血管壁等静态组织图像的一种成像方法,利用的是 磁共振成像技术中的黑血技术,所谓黑血是指磁共 振血管成像中,在血流进入成像容积之前施加一个 饱合射频脉冲,使血流预饱和。当其流入成像容积 时再施加射频脉冲,由于已被预饱合血流的纵向磁
化矢量很小,几乎不产生信号,所以血流呈黑色(低 信号),而周围组织为高信号,从而产生对比,衬托 出血管的影像,又称预饱合技术[2]。传统的HRMRI使用的是二维(two dimensional, 2D)序列。常 规多对比度成像序列包括:时间飞跃法磁共振血管 成像(time of flight magnetic resonance angiography, TOF-MRA)、T1 加权成像(T1-weighted imaging, T1WI)、T2 加权成像(T2-weighted imaging, T2WI)、 质子密度加权成像(proton density imaging, PDWI)。 2D序列可以为病变血管壁提供更好的空间分辨率 和信噪比。然而,在没有管腔狭窄的情况下,它不能 实现对多条血管病变的检测。三维(three dimen sional, 3D)成像技术可以检测更多的病变血管,可 以进行多平面和曲面重建,并在不同的剖面图上评 估斑块负荷和颅内主要动脉的分布。同时三维成像 技术扫描速度更快,空间分辨率更高,还可以减少部 分容积效应,从而使图像更加清晰准确。与3D技 术相比,2D序列提供了相对更好的“面内”空间分 辨率,侧重于更多关于血管壁病变的细节。因此,颅 内动脉的最佳成像方案应该同时包括2D和3D序 列。
症状性颅内外动脉粥样硬化性大动脉狭窄管理规范--中国卒中学会科学声明

症状性颅内外动脉粥样硬化性大动脉狭窄管理规范--中国卒中学会科学声明中国卒中学会科学声明专家组【期刊名称】《中国卒中杂志》【年(卷),期】2017(027)001【总页数】8页(P64-71)【关键词】症状性;动脉粥样硬化;评估;治疗;管理;规范【作者】中国卒中学会科学声明专家组【作者单位】100050 北京首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心;国家神经系统疾病临床医学研究中心;北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所;脑血管病转化医学北京市重点实验室【正文语种】中文前言症状性颅内外动脉粥样硬化性狭窄是中国缺血性卒中的重要病因亚型。
来自中国国家卒中登记(China National Stroke Registry,CNSR)的数据显示,大动脉粥样硬化性卒中约占所有缺血性卒中的45%[1]。
中国脑动脉狭窄存在显著的分布特点,即颅内动脉狭窄的比例显著高于颅外动脉狭窄。
据统计,在缺血性卒中和短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack,TIA)患者中,颅内动脉狭窄的比例占到46.6%[2]。
关于颅内外动脉粥样硬化性疾病治疗目前尚存在一些争议。
因此,自2012年以来,相关领域的专家相继颁布了《症状性动脉粥样硬化性颅内动脉狭窄中国专家共识》[3]《症状性颅内动脉粥样硬化性狭窄血管内治疗中国专家共识》[4]《中国缺血性脑卒中和短暂性脑缺血发作二级预防指南2014》[5]《中国急性缺血性脑卒中早期血管内介入诊疗指南》[6]《症状性动脉粥样硬化性椎动脉起始部狭窄血管内治疗中国专家共识》[7]《急性缺血性脑卒中血管内治疗中国专家共识》[8]《急性缺血性卒中血管内治疗中国指南2015》[9]《颈动脉狭窄介入治疗操作规范(专家共识)》[10],这些专家共识和指南从不同的角度阐述了症状性动脉粥样硬化性颅内外动脉狭窄的诊断和治疗方案,对临床工作具有很大的帮助。
随着研究的深入开展,人们对脑动狭窄这类疾病有了更深层次的认识,从传统的形态学评估发展到对脑组织病理生理学评估(侧支循环、脑血流及脑代谢)。
MRI基本原理及颅脑正常MRI表现

3 软组织对比度优秀
MRI可以清晰显示软组织结构,便于检测和诊断病变。
MRI在临床诊断中的应用
1
脑卒中
MRI可检测脑梗死、脑出血等脑卒中病变,指导治疗和康复。
2
肿瘤诊断
MRI对肿瘤的定位和表征有重要作用,帮助制定最佳治疗方案。
3
神经退行性疾病
MRI可发现多种神经退行性疾病的特征改变,如阿尔茨海默病。
MRI基本原理及颅脑正常 MRI表现
MRI(磁共振成像)利用磁场和无线电波来生成清晰的人体内部图像。本演 示将介绍MRI的基本原理以及颅脑正常MRI图像的表现。
MRI基本原理
MRI基于核磁共振现象,通过扫描磁场中氢原子核的信号,生成图像。不同 组织的信号强度和时间特征可以提供详细的解剖信息。
MRI扫描过程
白质
在MRI上呈现为高信号,负责信息传递和神经连 接。
脑脊液
在MRI上呈现为低信号,包裹和保护脑组织。
灰质
在MRI上呈现为中等信号,负责信息加工和决策。
血液供应
在MRI上呈现为中等至高信号,为脑提供氧气和 营养物质。
MRI技术的优势
1 非侵入性
MRI扫描过程无需使用放射性物质,对患者无伤害。
2 多层次解剖图像
MRI扫描需要患者躺在磁共振机的平台上,机器会产生强磁场和无线电波。扫描过程安全无创伤,但需要保持 不动以避免图像模糊。
颅脑正常MRI表现轴位图像源自矢状位图像脑组织结构清晰可见,包括大脑、 小脑和脑干。
显示脑的左右半球和中线结构如 胼胝体。
冠状位图像
展示脑的前后方向结构,如额叶、 颞叶和脑室。
脑组织对应图像
磁共振的基础知识

磁共振适用于所有脊柱病变;是脊髓系统疾病的绝对首选检查方法
骨关节系统
骨关节系统常规图像 骨关节系统肿瘤 骨关节系统感染性疾病 骨关节系统外伤性疾病 骨关节系统运动成像
……
磁 共 振 关 节 显 微 成 像
骨关节系统成像
磁共振是最直观细致显示关节软组织(软骨、筋膜、韧带)的成像方法
DWI:弥散(扩散)加权成像
是目前唯一能够检测活体组织内 水分子扩散运动的无创性方法。 是诊断脑梗塞最敏感的序列。
DWI
对超急性脑梗塞(<6h,细胞毒 性水肿)可明确诊断。
神经系统成像
弥散加权成像(DWI)原理
DWI可敏感显示细胞内外水运动的弥散梯度 DWI图自由运动的水越多 = 图象越黑 DWI图受限制的水越多=图象越亮 DWI理论上30分钟即可做出诊断 Tissue Sample A Tissue Sample B
磁共振是神经系统疾病的绝对首选检查方法
脊柱病变
•脊髓病变
炎症 肿瘤 放射性脊髓损伤 •椎间盘病变 膨出 突出 •锥体病变 炎症 肿瘤(血管瘤、转移瘤)
椎体陈旧性压缩性骨折
T1WI
T2WI
FS T2WI
椎体新鲜压缩骨折
T2WI
T1WI
T2WI
T2WI fs
磁共振压脂序列可以鉴别椎体骨折的新鲜与陈旧
昏迷、神志不清、精神异常、 易发癫痫或心脏骤停者、严重 外伤、幼儿及不配合的病人应 慎重扫描,要在医生或家属监 护下进行。
烦躁或需抢救,不能静卧30分 钟左右者
不可带入磁体间的物品
一切铁磁性物品(易伤害患者
或设备),如钢笔、铁钉、平
台车、止血钳、输液架、发夹
不同组织结构的MRI信号特点

不同组织结构的MRI信号特点脂肪、骨髓不论在T1WI、T2WI和PDWI(质子加权像)图像上均呈高信号肌肉、肌腱、韧带:肌肉在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。
骨骼、钙化:T1WI、T2WI和PDWI图像上均呈信号缺如的无(低)信号区。
软骨:在T1、T2加权像上信号强度不高,呈中低信号气体:在T1WI图像上呈较低信号,T2WI图像上信号明显增加,呈鲜明的高信号为其特征。
血流:快速流动的血液因其“流空效应”,在各种成像上均低(无)信号血管影;而缓慢或不规则的血流,如:湍流、旋流等,血管内信号增加且不均匀。
淋巴结:淋巴结组织的质子密度较高,且具有较长的T1和较短的T2弛豫特点。
根据信号强度公式,质子密度高,信号强度也高。
但在T1WI时,因其长T1特点,使其信号强度不高,呈中等信号;而在T2WI上,因其T2不长,使信号强度增加也不多,也呈中等信号。
水肿:无论何种类型水肿,细胞内或组织间隙内的含水量增加,均使T1值和T2值延长,Pd值降低,故在T1WI和PDWI图像上水肿区呈较低信号,而在T2WI图像上则呈明显的高信号,对比鲜明。
下面就脑水肿的3种类型,即血管源性水肿、细胞毒素水肿及间质性水肿分述如下。
(1)血管源性水肿:最常见于脑水肿,是由血脑屏障破坏所致,血浆由血管内漏出进入细胞外间隙,这是血管源性水肿的病理生理基础。
血管源性水肿主要发生在脑白质中,结构致密的脑灰质通常不易受影响,典型的血管源性水肿呈手指状分布于脑白质之中,常见于肿瘤、出血、炎症、以及脑外伤等脑部疾患中。
它是以结合水增多为主,自由水增加为辅,早期只在T2加权像上显示,CT通常无明显异常。
血管源性水肿的较早显示,往往提示存在一个较早期或较局限的脑部疾患,这种病变和肿瘤鉴别需采用长TE序列,使TR延长,水肿信号增强,而肿瘤信号基本不增加,必要时进行Gd-DTPA增强扫描。
脑血管斑块MR影像特征分析及其临床意义 (1)

钙化、脂质核、斑块内出 血、溃疡
与狭窄程度、平均管壁厚 度、标准化管壁指数的相 关性。
动脉斑块形成导致管腔向外扩张。 斑块已进展,但是DSA可能显示管腔并无狭窄
T1WI :血管壁偏心性高信号。 T2WI:纤维帽呈毗邻管腔的高信号带,出血会增
加 T2WI 信号强度,使纤维帽和脂质核心的边界变 模糊。 对比增强T1WI:斑块强化可能提示斑块不稳定。
表面状态 纤维帽破裂 溃疡
成分 钙化(CA) 脂质核(LRNC) 斑块内出血(IPH) 疏松基质(LM)
炎症和新生血管化
钙化 脂质核(坏死核心) 纤维帽 巨噬细胞(炎性) 新生血管化
Carotid Artery Wall Imaging: Perspective and Guidelines from the ASNR Vessel Wall Imaging Study Group and Expert Consensus Recommendations of the American Society of Neuroradiology L. Saba, C. Yuan, T.S. Hatsukami, N. Balu, etc, American Journal of Neuroradiology February 2018, 39 (2) E9-E31; DOI: https:///10.3174/ajnr.A5488
正常人的管壁薄、呈细线状。 动脉粥样硬化的动脉管壁常有不同程度增厚。 检测 TOF-MRA 不能显示的动脉硬化病变
有还是没有? 在哪里? 范围? 易损性?
NWI标准化管壁指数 FCR纤维帽破裂 LRNC脂质核
IPH斑块内出血 CA 钙化
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浅谈颅内斑块成分及HR-MRI信号特点(基础知识))
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花落香犹在心静人自在
Flowers and fragrance
颅内斑块成分及HR-MRI信号
特点(基础知识)
颅内动脉粥样硬化是导致脑卒中最常见的病因之一,脑卒中的发病率和死亡率均高,大家都了解脑卒中,这是一个非死即残的疾病,是威胁人类生命最常见的神经系统疾病,因此早期诊断颅内动脉粥样硬化对诊治和评估患者预后极为重要。
高分辨MR血管壁成像对显示颅内动脉粥样硬化斑块有一定的价值。
斑块形成过程
动脉粥样硬化斑块的形成是一个漫长的过程。
由于存在高血压、高血脂和糖尿病等血管损伤因素,血管最先受损的部位是血管内皮,接血液中过多的脂肪组织沉积于血管壁,形成早期的脂肪条纹,经过数年至数十年的进展,发展为阻血管腔的粥样硬化斑块。
斑块成分:
纤维帽、脂质核心、钙化、斑块内出血等等。
不稳定性斑块(易损斑块)
易损斑块也被称为高危斑块、危险斑块、不稳定斑块,以及软斑块非钙化块斑块。
一:易损斑块的主要标准
①斑块内活动性炎症;
②薄的纤维帽及大脂质核心;
③内皮细胞脱落伴表层血小板集聚;
④裂隙斑块与受损斑块;
⑤严重狭窄。
二:易损斑块的次要标准
①浅表钙化结节;
②黄色斑块;
③斑块内出血;
④内皮功能异常;
⑤延展重构(正性重构)。
斑块的组分是斑块稳定性的重要因素,相对于稳定性斑块,易损斑块具有较大的脂质核心,较薄的纤维帽和活跃的炎性活动,故更容易引起卒中事件。
GO
纤维帽、脂质核心、出血
纤维帽是覆盖于脂质核心上的纤维结缔组织,是维系斑块稳定性的主要结构,主要由胶原和细胞外基质组成。
薄的纤维帽是斑块易损特征之一,其破裂会暴露脂质核心,从而导致血管栓塞,故提示纤维帽状态是卒中风险的预测因素之一。
纤维帽破裂是斑块炎性活动的重要标志;斑块内出血是缺血事件的高危因素。
高分辨MRI分析斑块特点(稳定OR不稳定)
斑块负荷(PB):
(PB)=血管总面积-(管腔面积/血管总面积)x100%
斑块的负荷是评估斑块稳定性的重要之一。
T1WI:最大优势是可以反映斑块内是否出血;
T2WI:对血管内、外壁及斑块的边界显示较为清晰;可用于计算
斑块的重构模式,对于估算斑块体积有较大的帮助;
PDWI:信噪比高,对于T1/T2WI来说,PDW更能清晰得显示斑块的边界和血管腔;
T1WI+c:对比剂强化说明斑块内新生血管或内皮细胞通透性增加,能鉴别出斑块的炎性活动,并能清晰显示斑块纤维帽的边缘;多项研究显示斑块强化与斑块的不稳定有关,并产生相应缺血症状。
左侧颈内动脉C1段至C2段水平异常高信号,考虑夹层动脉瘤,相应管腔重度狭窄。
右侧颈内动脉C3段前下壁斑块形成,其内信号混杂,考虑脂质斑块并钙化,致相应管腔重度狭窄(72.5%)。
斑块稳定与不稳定的其他因素
斑块是否引起卒中事件除了与上述斑块组分相关以外,还与斑块的“重构模式”和“分布位置”有关。
重构模式:
①正性重构(阳性重构)
②负性重构(阴性重构)
①正性重构:管壁增厚,代偿性血管向外扩张,管腔狭窄并不明显,但会是血管更加脆弱;
②负性重构:血管壁向腔内增厚,这会加重管腔狭窄,但血管壁更加稳定。
多项研究表明症状性血管狭窄病人多为正性重构,而无症状性病人以负性重构为著,相对于负性重构,正性重构更容易发生缺血事件HRMRI能精确显示管壁和管腔,对重构模式有精准的判定;回顾
性研究发现症状性大脑中动脉狭窄的管壁斑块体积更大,正性重构更常见,而无症状性大脑中动脉狭窄的管腔负性重构更多。
动脉斑块趋于不稳定指征:
①当脂质核心占整个斑块体积的40%以上时,斑块破裂的危险性增高;
②斑块内的炎性活动增加,被认为斑块不稳定增加;
③纤维帽的新生血管与斑块内炎症有关,从而加重斑块不稳定性;
④斑块内新生血管呈明显强化,说明斑块趋于不稳定。
参考文献:
最新共识
颅内MR血管壁成像技术与应用中国专家共识
➤颅内动脉血管壁病变影像特征及其定义
ON·1
狭窄:
导致颅内动脉狭窄的病因包括动脉粥样硬化、血管炎、动脉夹层、烟雾病和RCVS等。
临床上利用MRA(MIP)图像上测量狭窄程度,将其分为3个等级:
①轻度(狭窄程度<50%)
②中度(狭窄程度50%~69%)
③重度(狭窄程度70%~99%)
然而,由于颅内动脉病变有时会存在正性重构现象,因此仅通过狭窄程度判断病变的严重性可能会造成低估现象。
ON·2
分布:
颅内动脉斑块好发于基底动脉和大脑中动脉。
根据其在横断面图像上的不同部位进行适当的分区(按4象限);
①基底动脉:腹侧、背侧、左侧和右侧象限;
②大脑中动脉:腹侧、背侧、上和下象限。
ON·3
形状:
颅内动脉粥样硬化斑块往往表现为不对称性的管壁增厚,即偏心性管壁增厚。
偏心指数=(最大管壁厚度-最小管壁厚度)/最大管壁厚度;
若偏心指数≥0.5,则为偏心性管壁增厚,否则为向心性管壁增厚。
ON·4
负荷:
颅内动脉负荷主要包括管腔面积、管壁面积、斑块体积和标准化管壁指数等测量指标,计算公式看前文。
ON·5
T1WI高信号:
T1WI高信号指的是在T1WI(抑脂)上,斑块内出现高信号,其
信号强度>150%邻近肌肉的信号。
颅内动脉斑块内出现T1WI高信号,往往提示存在IPH。
当出现动脉夹层时,动脉血管壁撕裂使血液进入血管壁撕裂层则形成壁内血肿,血肿在发病后48-72h表现为T1WI高信号。
ON·6
对比增强:
颅内动脉斑块对比增强的强化程度可分为3个等级:
0级:斑块强化程度低于或等于无斑块的邻近正常管壁的强化程度,即无强化;
1级:斑块强化程度高于邻近正常管壁,但低于垂体柄的强化程度,即轻中度强化;
2级:斑块强化程度等于或高于垂体柄的强化程度,即明显强化。
斑块的强化与斑块的新生血管形成或炎性反应有关,这一征象常见于急性卒中患者的责任斑块。
ON·7
重构:
动脉重构理论认为,当斑块面积增加至血管截面积的40%时,管腔开始逐渐狭窄,斑块面积<40%血管截面积时,动脉管壁表现为正性重构。
因此,分析颅内动脉血管壁病变时,有必要准确测量重构指数(RR),RR>1.05为正性重构,RR<0.95为负性重构。
血管重构指数的具体测量方法为病变处血管的外管壁面积与邻近正常血管的外管壁面积的比值。
上述管壁特征对于颅内动脉血管壁病变的诊断及鉴别诊断具有重要价值。
因此在进行影像判读时,推荐对上述影像特征进行全面评估。
版权申明。