脑水肿的常见分类及MRI表现
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脑水肿的鉴别诊断,首选磁共振检查曹阳发布时间:2023-06-24T02:11:17.233Z 来源:《中华医学信息导报》5期作者:曹阳[导读] 脑水肿是脑内疾病的一种常见基础病理改变,而不同的疾病引起的脑水肿在类型和影像表现上也会有所差异,所以在治疗原则上也会有所不同。
平顶山河舞总医院医学影像科河南省 462500脑水肿是脑内疾病的一种常见基础病理改变,而不同的疾病引起的脑水肿在类型和影像表现上也会有所差异,所以在治疗原则上也会有所不同。
脑水肿本身是一种非常常见的病理现象,指的是脑组织含水量增加,引起脑容积增大的病理问题,是脑组织对各种致病因素所产生的反应。
需要注意的是脑水肿和脑积水本质上是两个完全不同的概念,脑水肿是因各种原因所导致的脑细胞或脑组织内水分增加,引起脑容积增大;而脑积水则是因为各种原因导致脑室系统内脑脊液增加引起脑室系统扩大。
因此从相应的治疗原则来看,轻度脑水肿会使用脱水类药物,重症脑水肿则会根据病因采取手术治疗等;而轻度脑积水的治疗方法是使用脱水药物,降低颅内压,比较严重的脑积水则要考虑采取分流手术。
在生活当中,很多朋友们都会因为外伤而出现脑水肿,这种脑水肿的原因是因为血脑屏障和细胞膜代谢功能出现损害,导致液体自血管内渗出,积聚于脑细胞外间隙和脑细胞之内(如果脑部破坏影响到功能区、丘脑和脑干区域,则说明病情非常严重)。
当脑水肿非常严重时,不仅会导致颅内压升高,同时还会产生继发性脑组织损伤和神经功能障碍等问题。
临床上脑水肿通常多见于神经系统疾病,例如颅脑外伤、脑血管疾病和颅内感染者群体当中,并且脑水肿单纯用肉眼很难察觉,所以危害性非常大,患者会表现为头痛、头晕、喷射性呕吐、嗜睡、昏迷、瘫痪、失语和肢体活动障碍等,假如您或您身边的朋友出现了以上类似症状时,请务必高度重视前往医院进行检查诊断。
脑水肿的诊断主要是通过影像学检查来明确不同的脑水肿病因,以及脑水肿所引起的各类继发性改变,按照脑水肿所形成的病理基础进行分类,会有着不同的病因和表现。
T1加权像高信号的产生机制一般认为,T1加权像上的高信号多由于出血或脂肪组织引起。
但近年来的研究表明,T1加权高信号尚可见于多种颅内病变中,包括肿瘤、脑血管病、代谢性疾病以及某些正常的生理状态下。
在射频脉冲的激发下,人体组织内氢质子吸收能量处于激发状态。
射频脉冲终止后,处于激发状态的氢质子恢复其原始状态,这个过程称为弛豫。
在弛豫过程中,氢质子将其吸收的能量释放到周围环境中,若质子及所处晶格中的质子也以与Larmor频率相似的频率进动,那么氢质子的能量释放就较快,组织的T1弛豫时间越短,T1加权像其信号强度就越高。
T1弛豫时间缩短者有3种情况:其一为结合水效应;其二为顺磁性物质;其三为脂类分子。
一.结合水效应小分子的自由水(如脑脊液)具有非常高的运动频率,它的运动频率要远高于MRI的Larmor频率,其T1弛豫时间也远长于身体内其他组织,所以在T1加权像上呈低信号。
如在水中加入大分子的蛋白质,那么具有极性的水分子会被带有电荷的蛋白质分子吸引而结合在蛋白质分子上,从而形成一个蛋白质水化层。
在此蛋白分子水化层内的水分子受蛋白分子的吸引,致使水分子的运动频率下降,接近于Larmor频率。
使其T1驰豫时间缩短,故T1加权成像时呈现出高信号改变。
二.顺磁性物质顺磁性物质的特点是含有不成对的电子,常见的有铁、铬、钆、锰等金属、稀土元素及自由基。
在磁场中顺磁性物质的磁进动与组织内质子进动相互作用,产生一个随机变化的局部微小磁场,这个微小磁场的变化频率与Larmor频率接近,从而使T1弛豫时间缩短。
三.脂类分子纯水分子非常小,运动频率非常高,远高于Larmor频率。
大分子如蛋白质和DNA分子运动频率较慢,低于Larmor频率。
所以大、小分子在T1加权上均呈低信号。
脂类分子为中等大小,其运动频率高于蛋白质,低于纯水,与Larmor频率相似,所以T1弛豫时间短,T1加权像呈高信号。
正常脑组织的MR信号特点水水分子较小,它们处于平移、摆动和旋转运动之中,具有较高的自然运动频率,这部分水在MRI称为自由水。
颅内及脊髓各病变MRI表现长T1长T2信号(T1WI呈低信号,T2WI呈高信号)AVM(属脑血管畸形):平扫:见毛线团状(或蜂窝状血管流空影),(于T1WI呈低信号(或无信号)且于T2WI上呈高信号)或(长T1长T2信号),无明显占位征象,与血管(大脑前或中或后动脉)关系密切,边界欠清晰,形态欠规则,团块状边缘于FLAIR呈高信号。
MRA:见供血动脉、异常血管团、引流静脉及静脉窦。
椎管内血管畸形:平扫:双侧上颈段脊髓增粗,内部可见排列紊乱异常流空血管团。
由双侧椎动脉颅内、颅外分支供血。
增强扫描:畸形血管团明显强化,清晰显示供血动脉及引流静脉。
星形细胞瘤Ⅰ、Ⅱ级:平扫:见片状(于T1WI呈低信号(或无信号)且于T2WI上呈高信号)或(长T1长T2信号),(Ⅰ级周边见片状稍长T1稍长T2信号、Ⅱ级周边见片状长T1长T2信号),(Ⅰ级未见明显占位征象;Ⅱ级轻度占位征象,周围组织见稍受压)。
诊断要点:1)肿瘤直接造成的信号强度及占位征象。
2)Ⅰ、Ⅱ级坏死囊变少,占位效应轻,强化程度低。
3)Ⅲ、Ⅳ级信号多不均匀,占位效应重,强化明显。
4)小脑星形细胞瘤,多位于小脑半球,囊肿有瘤,瘤中有囊,坏死囊变多见,占位效应重,强化明显。
(分级主要依据累及范围,形态,钙化、坏死程度,占位效应,主要根据DWI扩散程度)。
少突胶质细胞瘤:平扫:见片状异常信号灶,于T1WI呈低信号,T2WI上呈高信号,边界清晰,形态规则,周边见小片状长T1长T2信号,轻度占位效应(Ⅰ级)、占位征象重(Ⅱ级)。
增强扫描:明显强化。
诊断要点:1)多发于幕上半球。
2)钙化少,水肿重,囊变,出血,强化明显。
3)多见于成年人。
鉴别:星形、钙化性脑膜瘤、室管膜瘤、钙化性AVM、海绵状血管瘤、结核球。
室管膜肿瘤:第四脑室多见。
平扫:于第几…..脑室(侧脑室、或脑池、或脑实质)见斑片状异常信号灶,T1WI呈低信号(或等信)T2WI呈高信号(为主),内见多个片状长T1长T2信号区(囊变)。
脑水肿的常见分类及MRI表现
脑部疾病是临床MRI检查的重中之重,而脑水肿是脑部疾病最常见的基本病理变化之一,可见于多种脑组织疾病。
因此认识脑水肿的MRI表现对于脑部疾病的MRI诊断非常重要。
病理学上把脑水肿分为三种类型,即:血管源性水肿细胞毒性水肿间质性水肿
一、血管源性脑水肿
名词释义为毛细血管通透性增高所致的脑水肿。
细胞外间隙扩大,间隙内有大量液体积聚且富含蛋白质,细胞周围和血管周围间隙增大。
电镜下可见细胞外间隙增宽,星形胶质细胞足突肿胀。
血管源性水肿是最常见的脑水肿,发生机制主要是血脑屏障的破坏,血浆从血管内漏出到细胞外间隙。
常见于脑肿瘤周围、血肿周围、炎症、脑梗塞、外伤等多种脑部疾病。
发生于肿瘤或血肿周围的血管源性水肿多见于脑白质,脑灰质由于结构较为致密相对不易发生间质性脑水肿。
但炎症、脑梗塞及外伤等引起的间质性脑水肿在脑灰质和脑白质均可发生。
血管源性水肿主要以自由水增加为主,因此在T1WI上表现为低信号,在T2WI上表现为高信号。
T2WI反应间质性脑水肿比T1WI更为敏感。
存在于细胞外间隙的水分子扩散运动相对自由,因此在DWI上血管源性脑水肿不表现为高信号,测量得到的ADC值往往高于正常脑组织。
有时在T1WI和T2WI上,肿瘤不易与周围血管源性脑水肿完全区分,可进行Gd-DTPA增强扫描。
肿瘤和血肿周围的血管源性水肿由于血脑屏障破坏较轻微,Gd-DTPA一般不易透过轻微破坏血脑屏障,因此一般无强化。
炎症和脑梗塞可引起较严重血脑屏障破坏,Gd-DTPA 可以透过,因此常有强化,且更多见于脑灰质区。
二、细胞毒性脑水肿细胞毒性水肿多由脑缺血缺氧引起,神经细胞不能进行无氧酵解,因此对缺氧非常敏感。
缺血后数分钟,神经细胞的ATP生成明显减少,依赖ATP工作的钠钾泵出现功能失常,钠将在细胞内潴留,细胞内渗透压升高,细胞外间隙的水分子将进入细胞内,从而造成细胞肿胀,细胞外间隙变狭窄,这就是细胞毒性水肿。
常见于超急性脑梗死或急性、亚急性脑梗死病灶的周围。
实际上在脑梗死病变发生和发展的过程中,细胞毒性水肿和血管源性水肿往往同时存在,只是在病变不同阶段以某种水肿为主。
在脑组织缺血的初期,往往以细胞毒性水肿为主,随后出现血管源性水肿,当细胞崩解和血脑屏障严重破坏后将以血管源性水肿为主,最后出现脑软化灶。
细胞毒性水肿早期由于脑组织中总的水分仅有轻微升高,T1WI和T2WI可无明显信号强度变化。
有时急性脑梗死的信号强度仅有轻微变化,常规MRI方法有两点有助于病灶的发现:(1)T1WI虽然反应信号变化不如T2WI敏感,但显示结构变化优于T2WI,皮层急性梗死在出现信号异常前在T1WI上可出现脑沟变窄、脑回肿胀模糊等形态改变;(2)T2WI对水肿引起的信号变化比T1WI敏感,但早期梗死脑灰质信号轻度增高容易被更高信号的脑脊液掩盖,这时如采用FLAIR序列抑制了脑脊液信号,有利于皮质异常信号的显示。
近年来在临床上推出的水分子扩散加权成像(DWI)技术是目前检出细胞毒性水肿最敏感的方法。
细胞毒性水肿由于细胞外水进入细胞内,而细胞内的水分子受细胞膜等结构的束缚,扩散运动明显受限;同时细胞外间隙由于细胞肿胀而变窄,与正常组织相比,其中的水分子扩散也不同程度受到更多的限制。
细胞毒性水肿在DWI由于水分子扩散受限,其信号衰减明显少于正常脑组织,因而呈现高信号,ADC值明显降低。
目前DWI技术已经广泛用于急性脑缺血的早期诊断。
需要指出的是其他一些病变如部分肿瘤、血肿、活动期多发硬化灶、部分脓肿等在DWI上也可表现为高信号,应结合病史和常规MRI及增强扫描等进行鉴别。
三、间质性脑水肿间质性脑水肿主要继发于各种原因造成的脑积水。
由于脑室内压力升高,脑脊液透过室管膜进入脑室周围的白质内。
间质性脑水肿常分布于侧脑室周围的脑白质内,自由水和结合水同时升高,在T1WI上信号低于正常脑白质,但略高于脑脊液,在T2WI上信号明显高于正常脑白质,但略低于脑脊液。
在DWI上间质性脑水肿不表现为高信号,病变区ADC值常轻中度升高。
来源:像中心Medical image center
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