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TUhjnbcbe - 2022/7/12 15:41:00
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出血的信号来源及主要影响因素

出血成分的信号依然来自于自由水

血红蛋白成分本身不产生信号

血红蛋白影响自由水的弛豫(蛋白质+磁敏感性)从而产生不同信号

出血的信号非常复杂

来源(动脉、毛细血管、静脉)、出血量、次数

原因、出血距离检查的时间是否形成血凝块

单纯血肿?实质内混杂有出血?囊腔内出血?

红色素高低,出血局部的PO2及酸碱度

背景组织的信号高低

MRI序列及其参数

主要因素还是血红蛋白产物的磁敏感性

血红蛋白磁敏感性的决定因素:

红细胞膜完整性:血红蛋白产物在细胞内或外

血红蛋白类型:蛋白质空间构象、铁离子状态、不成对电子数

不同状态血红蛋白的磁敏感性

氧合血红蛋白:抗磁性

脱氧血红蛋白:顺磁性

正铁血红蛋白:顺磁性

含铁血*素及铁蛋白:超顺磁性

氧合血红蛋白:Fe+2,1个不成对电子,轻度抗磁性

其磁敏感性对出血信号影响微小

T2轻微延长

T1无明确变化

出血成分的信号主要取决于

含水量

蛋白质浓度

脱氧血红蛋白:Fe+2,顺磁性,4个不成对电子

被屏蔽,不能与水质子发生PEDDPRE

可发生选择性T2弛豫加快

位于细胞内时,与场强平方呈正比

出血成分的信号主要取决于

脱氧血红蛋白位置(是否位于细胞内)

位于细胞内的脱氧血红蛋白明显缩短T2

注:

质子电子偶极-偶极”质子弛豫增强PEDDPRE效应

(protonelectrondipoledipoleprotonrelaxationenhancement,PEDDPRE物理学术语。原子核外层中不成对的电子质量小,但磁动性很强,可使局部磁场波动增强,促使氢质子弛豫加快,从而使T1和T2缩短,这种效应即为PEDDPRE。过渡元素和镧系元素大部分在d和f轨道有多个不成对电子,所以其离子往往具有PEDDPRE,可用来作顺磁性对比剂,如钆(Gd)d在外层有7个不成对电子,具有很强的顺磁性。

正铁血红蛋白:Fe+3,顺磁性、5个不成对电子

能与水质子发生PEDDPRE

受场强影响很小

也可发生选择性T2弛豫加快

于细胞内时,与场强平方呈正比

是细胞内脱氧血红蛋白2.13倍(SE)/1.46(GRE)

出血成分的信号主要取决于

PEDDPRE

正铁血红蛋白位置(是否位于细胞内)

位于细胞内明显缩短T2,明显缩短T1

位于细胞外明显缩短T1,缩短T2效应明显减轻,

含铁血*素及铁蛋白:Fe+3,超顺磁性

铁血*素:非水溶性,常位于巨噬细胞的溶酶体内

铁蛋白:水溶性

约个不成对电子

含铁血*素核心,周围蛋白质包

含铁血*素核心平均含个铁原子

每个铁原子有5个不成对电子

被屏蔽,不能与水质子发生PEDDPRE

主要发生选择性T2弛豫加快,与场强相关

出血成分的信号主要取决于

明显缩短T2

T1可稍缩短,但被T2缩短效应掩盖

其他常见的影响因素及综合作用

蛋白质浓度,随着浓缩,T2及T1都趋于缩短

单位容积内的红细胞

血浆蛋白凝固(水溶蛋白变成胶样基质)

红细胞含水量减少(细胞皱缩)

细胞膜成分(胆固醇)与水质子相互作用

综合作用

顺磁效应、蛋白浓度、细胞膜成分

决定了出血成分的信号变化的复杂性

动脉出血脑内血肿的MR分期

超急性期(12小时以内)

氧合血红蛋白(初期血液未凝固,后期血凝块形成)

急性期(数小时~2天)

脱氧血红蛋白

亚急性早期(3~7天)

正铁血红蛋白(细胞内)

亚急性中期(8~14天)

正铁血红蛋白(病灶周围区域,位于细胞外)

亚急性晚期(15天~1月)

正铁血红蛋白(全部位于细胞外)

慢性期(数周以后)

超急性初期

新出血,未凝固动脉血,临床MRI很难碰到,只持续数分钟~数十分钟,富含水分,蛋白浓度总体不高,氧合血红蛋白·血肿呈现明显的长T1、长T2

T1WI明显低信号

T2WI明显高信号

FLAIR高信号

DWI稍低信号

周围脑实质可无或有水肿

超急性后期

凝血块形成,血肿水分减少,血清析出在周围,蛋白浓度增高,主要是氧合血红蛋白,血肿的T1和T2有所缩短(较超早期)但一般不短于脑实质。

T1WI呈稍低信号或等信号T2W呈稍至中等高,周边稍低信号环

低信号环为细胞内脱氧血红蛋白所致T2*WI呈稍高信号,周边低信号环,低信号环为细胞内脱氧血红蛋白所致FLAIR高信号

DWI高信号,周边低信号环周边可见析出血清在T2WI明显高信号

周围脑实质常有水肿

急性期

红细胞膜完整,细胞内脱氧血红蛋白主导蛋白增高(同超急后期)造成局部磁场不均匀,由于磁敏感效应加快了质子失相位,能显著缩短T2值;

T1WI等或稍低信号

T2WI明显低信号

T2*WI明显低信号

FLAIR明显低信号

DWI明显低信号,周围环状高信号(白质水肿)

周围脑白质水肿

亚急性早期

早期细胞内的脱氧血红蛋白渐变为正铁血红蛋白,为顺磁性,T1WI、T2WI均为周边环形高信号、病灶中心低信号或等信号。

亚急性中、晚期

随着红细胞溶解,出现游离正铁血红蛋白,脑血肿在T1WI及T2WI均为高信号。

慢性期

正铁血红蛋白演变为含铁血*素,为顺磁性物质,产生T1和T2缩短效应,血肿有游离稀释的正铁血红蛋白和周边的含铁血*素构成,

信号表现为

①T1W和T2W表现为高信号血肿周围包绕一圈低信号环;

②血肿充分吸收,T1W和T2W均表现为斑点样不均匀略低或低信号影;

③软化灶形成,T1W低信号,T2W高信号,周边为低信号影环绕。

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