脊柱是MRI临床应用的重要领域之一。MRI为容积扫描,可随意获得多角度的图像,清晰地显示脊柱椎体、椎间盘、椎管及脊髓等复杂的解剖结构,并利用信号变化显示各组织病理特性。MRI信号含有多种成像参数,根据各组织间不同的T1值和T2值,提供多幅不同T1值和T2值的图像。MRI缺点主要为对钙化显示不如CT;有时受检者难以忍受幽闭恐惧症。
1.MRI成像基本序列
(1)自旋回波序列(SE,Spin echo):最基本成像序列。T1WI提供良好的空间分辨率,此序列表现为等低信号的如脊髓、后纵韧带骨化、椎体骨质增生及邻近脑脊液等不能区分。因而最好采用T2WI评价骨质增生退变、椎间盘变性、硬脊膜及椎管内脊髓情况。
图1-4-26 磁共振脊髓水成像
MRM示:脊髓整体形态显示,但缺乏充盈后动态观
(2)MRI快速自旋回波序列(FSE,Fast spin echo):目前应用较多,空间分辨率明显占优势,显著地增加椎体及其后缘骨化物、前后方韧带、脊髓水肿或血肿等表现,且采集时间少。
(3)磁共振血管造影(MRA,MR angiogram):流动血液产生流空效应与流入增强效应,MRA加快扫描速度,利用相位效应改善血流与周围组织对比度,抑制噪声,并将断层影像叠加重建完整血管造影图像,常见时间飞跃法(TOF)、相位对比法(PC)、黑血法(BB)。
(4)磁共振脊髓水成像(MRM,magnetic resonance myelograms):重T2WI-FSE附加脂肪抑制技术消除周围背景噪声,数据冠状面重建。用于评价脊髓状态,与传统椎管造影相比缺乏动态观(图1-4-26)。
(5)磁共振频谱分析(MRS,magnetic resonance spectroscopy):利用磁共振现象和化学位移作用进行系列测定。磁共振波谱可测量许多微量代谢产物,如N-乙酰门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、胆碱(Cho)、γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(GLn)、乳酸(Lac)等。
2.MRI伪影
(1)运动伪影:患者运动及生理运动(呼吸、吞咽、血管及脑脊液搏动)所致,表现为平行方向的类似皮下脂肪高信号的线性影(图1-4-27)。附加梯度回波、放置预饱和带及门控法以补偿伪影。
(2)样本采集中截取伪影:于CSF与脊髓交界区明显,易误为空洞。减少FOV相应减少伪影。
(3)卷褶伪影:身体部分超出扫描区域产生卷褶信号,增加FOV或采用预饱和脉冲减少伪影。
(4)化学位移伪影:表现为白或黑的带状,多出现在椎间盘与椎体相连部位存在。
(5)磁敏感性伪影:金属或其他磁敏感性物体使部分图像信号丢失(图1-4-28)。
3.脊柱正常MRI表现 人体不同的成分在MRI表现的信号强度亦不同,其信号强度由强至弱的排列顺序为:脂肪、髓核(尤其是T2WI)、骨髓及骨松质、脊髓、肌肉、脑脊液(T1WI)、纤维环、韧带、皮质骨。脑脊液因具有长T1而呈黑色,椎体呈中等信号强度,低信号前、后纵韧带难区分周围椎体皮质;椎间盘信号一般要强于椎体,其髓核则明显强于纤维环;脊髓信号为中等强度,其周围的脑脊液及硬脊膜囊信号较低(图1-4-29)。
4.脊柱异常MRI表现
(1)退变性椎管狭窄:椎体后缘增生并突入椎管,椎板增厚,小关节肥大伴有骨赘形成,常合并椎间盘突出或变性占据椎管的一定容积,导致椎管矢状径变小(图1-4-30)。
图1-4-27 MRI运动伪影
矢状T1WI像(B)及T2WI像(A)示:L3/4椎间盘脱出,且出现类似皮下脂肪高信号的线性影(箭头)
图1-4-28 脊柱肿瘤内固定术后的磁敏感性伪影
胸椎MRI横断T2WI像(A)、矢状位T1WI像(B)示:胸椎体内固定置入物,周围相邻结构信号紊乱,信息丢失
图1-4-29 脊柱正常MRI表现
腰椎MRI矢状位T1WI像(A)示:椎体、椎间盘、脊髓马尾呈低信号;矢状位T2WI像(B)示:脑脊液、髓核信号明显增强
图1-4-30 退变性椎管狭窄MRI
腰椎MRI横断T2WI像(A)示:椎间盘膨出、小关节肥大、黄韧带肥厚导致椎管矢状径变小;矢状T2WI像(B)示:多节段椎间盘突入椎管,占据椎管的一定容积
(2)椎间盘退变:正常椎间盘后缘与终板边缘平行,当椎间盘突出时,椎间盘后缘呈局限性突出。当椎间盘发生退变变性,其信号强度也随之明显减低(图1-4-31)。
(3)脊柱骨折:急性期椎体骨折常发生骨髓水肿,磁共振上椎体呈长T1长T2信号变化,慢性期则呈等T1短T2信号变化,椎体出血主要表现为T2WI等信号并随时间延长逐步变高。椎间盘或韧带撕裂表现为韧带区域等低信号于T2WI或脂肪抑制STIR序列出现上不连续性高信号伴碎裂、移位或连续性中断(图1-4-32)。脊髓损伤包括长T1长T2信号的水肿,脊髓血肿主要见低信号(急性期)逐渐向等信号发展(图1-4-33),至慢性期仍为低信号。
图1-4-31 腰椎椎间盘突出MRI矢状像
腰椎MRI矢状位T1WI像(A)、T2WI像(B)示:L5/S1椎间盘后缘呈局限性突出,压迫硬膜囊,但椎间盘信号正常
图1-4-32 颈椎骨折MRI
颈椎MRI矢状T2WI像(A)示:C3~6椎体骨折、水肿,骨折后方脊髓水肿(箭头);矢状T2WI像(B)示:椎间盘及后纵韧带撕裂见椎间盘前缘及韧带连续性中断(箭头)
图1-4-33 颈椎脊髓损伤MRI
颈椎MRI矢状T1WI像(A)示:颈椎示C5/6完全骨折脱位,脊髓明显受压变形,局部脊髓肿胀;矢状T2WI像(B)示:C4、5、6椎体平面脊髓高信号;矢状T2WI像(C)示:C5椎体爆裂性骨折,骨块向后压迫脊髓,C4、5、6平面脊髓呈广泛低信号改变,提示脊髓急性损伤,髓内血肿形成
(4)脊柱脊髓肿瘤:由于弛豫时间T1和T2的延长,脊柱原发或继发肿瘤的MRI均表现为T1WI信号减弱,T2WI信号增加(图1-4-34),对肿瘤侵犯的部位及脊髓等信号变化非常清楚地显示(如转移瘤、脊髓瘤)。
图1-4-34 颈椎血管瘤MRI
颈椎矢状T2WI像示:C3椎体表现为均匀一致高信号,椎体形态正常
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