FLAIR MRI \ 黑水序列

FLAIR MRI的物理原理、图像及病理表现

FLAIR(流体衰减反转恢复)MRI是一种抑制体内液体信号，改善液体与周围组织对比的图像技术。

FLAIR MRI的物理原理涉及使用反转恢复脉冲序列。在该序列中，使用180度射频脉冲反转图像组织中的质子磁化。之后是一个延迟期，称为反转时间(TI)，在此期间质子部分恢复其纵向磁化。

接下来，使用90度射频脉冲激发质子，MRI扫描仪测量结果信号。由于组织内液体 (如脑脊液)的磁化尚未完全恢复，其信号在结果图像中被抑制，从而改善脑组织与脑脊液的对比度。

FLAIR中TI (反转时间) 的值取决于制造商、MRI机场强和所需成像参数。通常，FLAIR的TI值设定足以抑制CSF信号，同时保留其他组织信号。该值在大多数MRI机上约为2000-2500毫秒。

FLAIR MRI主要有两种类型:

T2加权FLAIR: 该类型FLAIR MRI的图像对比度主要依赖于T2弛豫特性。T2加权FLAIR有利于成像高水含量结构，如CSF、水肿和白质病变。

T1加权FLAIR: 该类型FLAIR MRI的图像对比度主要来源于T1弛豫特性。T1加权FLAIR有利于成像解剖结构和增强后成像。

T1和T2 FLAIR的主要区别在于强调的组织对比类型。T1加权FLAIR更类似标准T1快速自旋回波序列，可增强组织对比度，适合成像低水含量病变或增强后病理影像。T2加权FLAIR更适合成像高水含量病变，如水肿或炎症过程。

T2 FLAIR MRI

T2 FLAIR(流体衰减反转恢复) 是一种MRI序列，用于抑制脑脊液(CSF)等液体的信号，同时突出CSF高信号本可掩盖的异常情况。在T2 FLAIR中使用较长的TR(重复时间)和TE(回波时间)，以及一个抑制液体信号的反转脉冲。结果图像突出显示白质病变、梗死等病理情况，使其成为神经影像学有用的诊断工具。

T2 FLAIR成像中的组织表现

在FLAIR MRI上，通常高水含量的脑脊液(CSF)因其信号被特异性抑制而呈暗信号。灰质比白质亮，可以明确区分这两者。任何白质内的病理改变或病灶将表现为在健康白质的中等背景上的亮斑点。以下是FLAIR MRI中的一些组织表现示例：

• 脑脊液(CSF) ：在FLAIR MRI上呈暗信号,因为其液体信号被选择性抑制。
• 灰质 ：在T2 FLAIR上呈中等至亮信号。
• 白质 ：在T2 FLAIR上呈中等至暗信号。
• 韧带 ：在T2 FLAIR上呈低信号(暗信号)。
• 肌肉 ：在T2 FLAIR上呈中等信号。
• 水肿 ：因水含量增加在T2 FLAIR上呈亮信号。
• 骨质 ：在T2 FLAIR上呈低信号(暗信号)。
• 血管 ：通常，血管在FLAIR图像上显示低信号强度，类似其在T2加权图像上的表现。但是，在某些情况下，它们可能因缓慢流动或其他因素而出现高信号。
• 脊髓 ：在T2 FLAIR上，由于抑制CSF信号，脊髓呈中等至亮信号。周围的脑脊液(CSF)和蛛网膜下腔呈暗信号，增强了对脊髓组织的显示。

FLAIR成像中的病理表现

T2 FLAIR MRI在检测和表征脑组织和脊髓病变方面特别有用，因为它增强了异常组织与正常组织的对比度。以下是一些脑病变和脊髓病变在FLAIR MRI上的表现示例：

脑病变 :

1. 多发性硬化(MS) ： FLAIR图像通常显示MS患者脑白质内出现称为斑块的高信号病变，这是因炎性细胞聚集和脱髓鞘造成的。
2. 脑梗死 ：在缺血性卒中的急性期，受累区域因血管原性水肿在FLAIR上表现为高信号。随着梗死愈合,FLAIR信号通常会降低，因为自由水减少。
3. 脑肿瘤 ：许多脑肿瘤因水含量增加在FLAIR上表现为高信号，有助于检测和勾画。
4. 正常压力脑积水(NPH) ：在NPH中，含CSF的脑室在FLAIR上呈暗信号，因为FLAIR抑制自由液体信号。室周组织可能因经室管的CSF流而呈高信号。
5. 炎症 ：如脑膜炎或脑炎，因炎症增加液体和血脑屏障潜在破坏在FLAIR上表现为高信号区。

脊髓病变 :

1. 多发性硬化(MS) 病变 ：与脑一样，脊髓MS病变在FLAIR上呈高信号，反映脱髓鞘斑块中的水含量。
2. 脊髓损伤 ：FLAIR可以帮助识别损伤后脊髓的水肿和其他改变，这些会因水含量增加而呈高信号。
3. 肿瘤 ：虽然许多脊髓肿瘤可因水含量增加或水肿在FLAIR上呈高信号，但一些可能因其特定组织特征而呈等信号或低信号。
4. 感染 ：如脊髓脓肿或脑膜炎通常在FLAIR上表现为高信号区，反映受炎或感染区域水含量增加。

T1 FLAIR MRI

T1 FLAIR(流体衰减反转恢复)是一种基于组织T1弛豫时间的MRI序列。它旨在抑制脑脊液(CSF)和血液等液体的信号，同时保留大多数其他组织的信号。

在T1 FLAIR成像中，使用较长的TR(重复时间)和较短的TE(回波时间)，以及一个抑制CSF信号的反转脉冲。其结果是突出显示脑的灰质和白质，增强了小病变和细微病理改变的可见性。

T1 FLAIR在检测增强病变方面特别有用，并已被证明可提高MRI在某些脑病理中的诊断准确率。由于信噪比提高和图像质量改善，它通常优于3T MRI中的T1加权图像。

T1 FLAIR成像中组织的表现:

在脑的T1 FLAIR MRI上，不同组织由于其固有的T1弛豫时间和FLAIR脉冲序列的效应呈现不同表现。组织表现总结如下:

• 灰质 ：由于T1弛豫时间更短，比白质暗。
• 白质 ：由于T1弛豫时间更长，比灰质亮。
• 脑脊液(CSF) ：由于抑制自由水分子的信号而呈暗信号。
• 血管 ：由于抑制流动血液的信号而呈暗信号。
• 骨质 ：由于其T1弛豫时间短且抑制周围CSF信号而呈暗信号。
• 肌肉 ：肌肉呈低信号，但比骨质程度轻。这是因为肌肉水分含量高于骨质，但由于抑制高信号的CSF，信号仍然低。
• 脊髓 ：脊髓呈均匀的低信号结构。这是因为原本会产生高信号的脊髓液被FLAIR技术抑制所致。

T1 FLAIR成像中的病理表现

T1 FLAIR MRI主要用于评估脑、脊髓及其他组织的结构和功能改变。它可以提供各种病变高对比度和高空间分辨率的图像，有助准确诊断和治疗方案制定。

以下是不同病变在T1 FLAIR MRI上的表现示例:

多发性硬化: 多发性硬化特征为脑和脊髓形成脱髓鞘病变。由于缺乏髓鞘，这些病变在T1 FLAIR MRI上呈低信号(暗信号)。

脑梗死: 脑梗死是因脑血管阻塞引起的卒中，受损组织累积液体导致T1 FLAIR MRI上呈低信号(暗信号)。

脑肿瘤: 脑肿瘤在T1 FLAIR MRI上呈低信号或等信号(与周围组织相似)。但是外观会因肿瘤类型、大小和位置不同而变化。

出血: 出血指脑内出血，通常由外伤或其他医学状况引起。由于含有脱氧血红蛋白，血液在T1 FLAIR MRI上呈高信号。

阿尔茨海默病: 阿尔茨海默病是一种影响记忆和认知功能的神经退行性疾病，导致受累区域在T1 FLAIR MRI上因脑组织丢失呈低信号。

脊髓空洞症: 此病变涉及脊髓内形成液体填充的空腔。在T1加权MRI上,空腔呈低信号,周围是来自脊髓组织的高信号。

脊髓肿瘤: 脊髓内肿瘤在T1加权MRI上可表现为信号强度不同的肿块，可能比周围脊髓组织呈低信号、等信号或高信号。

T2 FLAIR 组织表现

大脑:

• 脑脊液: 暗信号
• 脂肪: 亮信号
• 白质: 中等至暗信号
• 灰质: 中等至亮信号
• 骨质(颅骨): 暗信号
• 肌肉: 中等至暗信号
• 骨髓: 中等至亮信号
• 血管: 大部分暗信号;根据血流特征,可以是亮信号或暗信号
• 垂体: 中等信号
• 绒毛丛: 中等信号
• 小脑: 灰质比白质亮
• 脑干: 中等信号
• 窦: 暗信号(含气)
• 丘脑、海马、尾状核: 中等信号
• 胼胝体: 中等信号
• 松果体: 中等信号

脊柱:

• 脊髓: 中等信号
• 脑脊液: 暗信号
• 脂肪: 亮信号
• 骨质: 暗信号
• 骨髓: 中等至亮信号
• 椎间盘: 中等信号
• 韧带: 中等至暗信号
• 神经根: 中等信号

1.5T 颅脑 轴位 T2 FLAIR

3.0T 颅脑 轴位 T2 FLAIR

3.0T 颈椎 矢状位 T2 FLAIR

3.0T 颈椎 矢状位 T1 FLAIR

多发性硬化 3.0T 颅脑 轴位 T2 FLAIR

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