脑部磁共振成像:磁共振成像

阿列克谢·克里文科, 医学审稿人、最后更新时间:31.10.2025
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脑部磁共振成像技术利用强磁场和射频脉冲与组织中氢的相互作用,生成详细的分层图像。该方法对水分、脂肪和组织结构的差异尤为敏感,因此在检测微小病变、白质变化、炎症和脱髓鞘方面优于计算机断层扫描。其主要优势在于不使用电离辐射,因此可用于随访。[1]

在临床实践中,磁共振成像是一种评估“危险信号”头痛、癫痫发作、局灶性神经系统症状、疑似肿瘤或炎症以及认知障碍的基本工具。扫描方案的选择取决于临床问题:例如,抑制脑脊液信号的序列对于炎症性疾病至关重要,而磁敏感敏感模式对于出血性疾病至关重要。[2]

该方法不断发展:如今,标准方法已辅以扩散加权成像、灌注成像、磁共振波谱和功能磁共振成像。这些技术不仅可以可视化结构,还可以评估水分子运动、血液供应、代谢以及皮层的功能区域。这种从形态学到定量功能信息的转变提高了诊断准确性,并有助于个体化治疗。[3]

实践标准描述了对设备、人员、技术和报告结构的要求。遵守专业学会指南可以减少重复研究、人为因素和解释错误,并提高不同诊所之间结果的可比性。[4]

什么情况下会建议进行脑部核磁共振检查?

神经影像学检查并非头痛的必要检查手段,但若存在“危险信号”(突发性头痛、神经功能缺损、疼痛模式改变、免疫缺陷、癌症病史、妊娠、年龄相关因素),则磁共振成像(MRI)是更佳选择。更新后的适用性标准中详细列出了各种选择场景,并根据临床情况指出了最佳检查方法以及是否需要对比增强。[5]

对于大多数癫痫患者,需要进行磁共振成像检查,因为结构性病因很常见,而标准成像可能遗漏细微病变。专门的癫痫病学指南强调高空间分辨率、薄层扫描和精心设计的序列集对于检测皮质发育不良和其他细微异常的重要性。[6]

在神经肿瘤学中,磁共振成像可确定肿瘤的定位、范围、与功能重要区域的关系以及侵袭性标志物。灌注成像、波谱成像和磁敏感成像等先进技术可作为标准方法的补充,并有助于区分肿瘤复发和治疗后改变。目前的指南会根据遗传风险和治疗前评估的目标进行更新。[7]

在急性脑血管意外中,磁共振成像(包括弥散加权成像和灌注成像)有助于明确病变范围和潜在可挽救的组织。然而,在急诊治疗过程中,方法的选择取决于设备的可用性和时间。近年来发表的综述文章一致认为,在某些情况下,灌注CT仍然更快,而磁共振成像对于明确诊断和预后至关重要。[8]

表1. 常见临床情况及优先治疗方案

情况 我们在寻找什么? 优先事项
危险信号头痛 容量变化、炎症、继发性原因 标准脑部检查方案,然后根据需要进行对比。
原发性癫痫发作 癫痫的结构性病因 薄切片,附加的“癫痫治疗方案”
疑似肿瘤 体积、侵袭、血管化 对比度、灌注、光谱学
疑似炎症和脱髓鞘 白质灶及其活动 脑脊液信号抑制序列,对比度按指示显示
急性血管事件 早期缺血性改变 根据任务选择弥散加权成像、血管评估和灌注模式

如何准备以及如何进行这项研究

准备工作包括收集有关植入物、手术、可能怀孕、过敏史和肾功能的信息。患者需移除所有金属物品,并详细解释手术过程和术后保持静止的必要性。对于幽闭恐惧症患者,会提前讨论缓解焦虑的技巧和可能的药物支持,尤其是在计划进行长期治疗的情况下。[9]

检查过程中,患者仰卧于检查台上,头部用软垫固定以减少移动。检查包括多个序列,每个序列持续数分钟;整个检查过程通常需要数十分钟。如有必要,可静脉注射钆基造影剂,之后进行额外的序列检查。[10]

该团队遵循线圈选择、扫描参数和序列顺序的标准,以在时间、分辨率和伪影容忍度之间取得最佳平衡。在复杂病例中,会使用其他模式和多平面重测来解答特定的临床问题,而无需患者再次就诊。[11]

研究完成后,专家们会评估研究质量,解决技术问题,并生成一份结构化报告来回答临床问题。如果发现需要紧急处理的情况,则会立即将信息传达给主治医生。[12]

表2. 患者准备

段落 为什么这很重要? 需要提前澄清哪些内容
植入物和器械 与磁性环境的兼容性 类型、型号、安全模式
怀孕 效益风险评估 延期的可能性和替代方案
肾功能 对比决策 肾小球滤过率,脱水
过敏史 预防反应 对比剂反应、哮喘、特应性皮炎
心理情绪状态 运动预防 幽闭恐惧症、焦虑、需要支持

模式及其显示内容

标准模式通过不同的对比度显示解剖结构、水肿、胶质增生以及水或脂肪含量改变的病变。脑脊液抑制序列有助于识别脑室周围和皮质病变,而磁敏感敏感模式则可检测微出血和血液制品沉积。这种组合已提供了较高的诊断覆盖率。[13]

弥散加权成像反映了组织中水分子运动受限的情况,对早期缺血性改变极其敏感。它还有助于区分脓肿和肿瘤坏死、活动性炎症以及癫痫发作后改变。弥散系数图可以补充分析结果,并防止误判。[14]

灌注技术可评估血流和血容量:动态磁化率和动态对比增强可追踪钆团注,而动脉血标记法可在不使用对比剂的情况下评估灌注情况。这些数据在神经肿瘤学和血管神经病学中至关重要。[15]

磁共振波谱分析可确定代谢物的相对含量,有助于明确病变的性质;功能磁共振成像可绘制言语和运动区域图,用于手术规划。功能性检查有单独的质量和安全参数。[16]

表3. 先进技术和主要优势

技术 它测量的是什么? 在某些方面尤其有用
扩散加权成像和扩散系数映射 水的自由流动或受限流动 急性缺血性改变,脓肿与坏死的鉴别诊断
灌注:动态灵敏度和动态增益 血流速度和血流量、通透性 肿瘤、血管病理学
动脉血标记 无对比剂灌注 肾功能衰竭,动态观察
磁共振波谱 相关代谢物 肿瘤与非肿瘤过程的区分
功能磁共振成像 功能映射 术前计划

对比:何时需要这样做?这样做安全吗?

钆基对比剂增强可提高炎症、血脑屏障破坏和血管化病变的检出率。在神经肿瘤学中,对比剂是初始评估和随访监测的事实标准,也是推注灌注方案的基础。是否使用对比剂取决于临床指征和风险。[17]

目前的指南强调,即使在肾小球滤过率显著降低的患者中,使用 II 类药物发生肾源性系统性纤维化的风险也极低。正确使用造影剂的益处大于潜在风险,尤其是在不使用造影剂可能漏诊具有临床意义的病变的情况下。[18]

欧洲和国际文件详细阐述了造影剂反应的预防和处理、肾功能评估指南以及针对弱势群体的治疗方法。这些文件还强调需要使用必要的最小剂量并严格遵守适应症。[19]

超声造影剂与磁共振成像无关,但在选择方法时,比较不同方法非常重要:微泡制剂无肾毒性,也不影响甲状腺功能,但在神经影像学中,钆基磁共振造影剂仍然是主要方法。[20]

表 4. 钆基造影剂:安全使用简明规则

问题 经验法则
每个人都需要对比吗? 不,只有根据迹象表明,当它改变策略时才会如此。
肾衰竭 优先选择第二组药物,评估肾小球滤过率
对比反应史 考虑预防措施和替代方案,必要时咨询专家。
怀孕和哺乳 根据个人对收益风险比的判断做出决定,如果可能,推迟决策。
对比度 “最小有效剂量”原则

特殊适应症和临床场景

神经肿瘤学。灌注图、波谱分析和磁敏感成像对于肿瘤的初步评估和治疗计划至关重要。它们有助于区分高级别恶性肿瘤,识别病灶内异常、神经周围和血管周围扩散,并在肿瘤大小发生变化之前监测治疗的早期反应。[21]

脱髓鞘疾病。国际共识制定了详细的检查方案,包括层厚、平面选择、重复检查的必要性以及对比剂的作用。其目标是提高不同时间点和不同中心数据的可比性,这对于诊断和监测至关重要。[22]

癫痫病学。对于药物难治性癫痫,高质量的结构磁共振成像结合功能定位,可以在保留重要功能的同时,为手术治疗做好准备。相关指南中概述了最低方案和序列要求。[23]

急性血管疾病。如果怀疑缺血,早期弥散受限是损伤的可靠指标。灌注检查可作为评估的补充,但仪器的选择取决于急救路线上的后勤保障和设备可用性。在复杂病例中,磁共振成像有助于明确诊断,尤其是在非典型病例中。[24]

表5. 迷你

临床任务 应该关注什么
疑似肿瘤 对比度、灌注、光谱学、磁化率模式
脱髓鞘 抑制脑脊液信号三个平面序列,动态,对比度如所示
抽搐 薄切片、颞叶聚焦、附加高对比度模式
急性血管事件 扩散、血管评估、灌注(如有可能)
认知障碍 萎缩性改变、血管灶、微出血

该方法的局限性和常见错误

主要的技术挑战在于患者的移动。即使是轻微的移动也会降低清晰度,造成图像模糊,并可能模拟病理情况。适当的头部固定、指导以及必要时的温和药物支持有助于避免重复检查和错误结论。[25]

对比结果需要结合临床表现:信号增强反映的是屏障破坏或炎症,并不总是提示肿瘤。同样,缺乏增强也不能排除恶性肿瘤,尤其是在浸润性肿瘤中。最终诊断需综合考虑形态学、灌注、代谢数据和临床检查结果。[26]

对先进技术的解读需要标准化的后处理。对于灌注成像,模型选择、动脉输入函数和对比剂泄漏校正至关重要,否则可能出现系统误差。对于光谱成像,水抑制的质量和样本量很重要,否则很可能受到邻近组织的信号污染。[27]

植入物和装置的存在会带来限制。大多数现代装置都具有条件兼容性,但需要进行模型验证并符合安全参数。如有疑问,则推迟做出决定,直到收到支持文件或选择替代方法。[28]

表 6. 典型伪影及其最小化方法

人工制品 它长什么样? 什么方法有效?
移动 轮廓模糊,“双重”边界 固定、短序列、关键序列的重复
金属 局部失真,信号丢失 金属加工特殊模式,改变切削方向
场地不平整 亮度斑驳 居中、校准、不均匀性校正
外周信号丢失 向边缘“淡出” 正确选择线圈并进行定位
灌注伴造影剂渗漏 血容量假性增加 校正后处理中的泄漏

安全性:植入物、妊娠、造影剂

安全注意事项包括检查植入物、设备运行模式以及是否符合制造商的规范。即使是条件性兼容,也必须严格遵守场强、梯度率和比吸收功率的限制。这可以降低不良反应和伪影的风险。[29]

怀孕期间,是否进行检查需根据个体情况而定。如果临床获益大于风险,则可以进行检查,尤其是在不使用造影剂的情况下。仅在确有必要的情况下才使用钆基造影剂,并需考虑最小剂量和获得知情同意。[30]

从肾脏角度来看,现有文献证实,使用第二组药物发生肾源性系统性纤维化的风险极低。然而,对于所有有风险的患者,仍需采取补液措施、评估肾小球滤过率并仔细计算剂量。[31]

欧洲关于造影剂的综合指南描述了急性反应和迟发反应的处理、预防措施以及在多发性骨髓瘤、甲状腺毒症和其他特殊情况下的治疗策略。遵循这些文件可以规范操作并提高安全性。[32]

表 7. 何时需要、适宜或不需要对比度

临床任务 对比至关重要 对比度是可取的。 不需要对比度
是的,用于初步评估和监测 - -
炎症、感染 经常需要 如有疑问 -
减兵 根据读数 通常对活动很有用 无需对比度即可进行控制
急性血管事件 对于这项任务来说,通常并不需要它。 在阐明病因时 基本模式就足够了。
抽搐 根据读数 如果怀疑有炎症或肿瘤 通常情况下,一个标准流程就足够了。

如何解读结论:实用指南

报告应回答临床问题,避免使用含糊不清的措辞。比较形态学、功能标志物和临床表现至关重要,并应分别描述需要紧急处理的发现。标准化的报告有助于专家之间的沟通,并降低误解的风险。[33]

对于肿瘤,应报告其三轴尺寸、结构受累情况、占位效应、水肿、出血和坏死情况、增强特征以及灌注和波谱分析结果。结论应包括鉴别诊断,指出最可能和最不可能的变异类型。[34]

在脱髓鞘疾病中,需要描述病灶的数量、大小和位置、活动迹象以及与既往研究相比的动态变化。遵循标准化标准可以对不同时间段的数据进行比较,并根据客观指标调整治疗方案。[35]

在癫痫病学中,对颞叶、海马和皮质区域进行薄切片仔细分析尤为重要。术前准备中,还会进行功能定位,必要时还会对传导通路进行精细的纤维束成像。[36]

表 8. 得出高质量结论的三个步骤

意义 需要检查什么
对临床问题的回答 消除不确定性 符合场景和适应症
描述的完整性 不要错过具有临床意义的信息。 维度、定位、效应、动态
合理的结论 显示逻辑 形态、灌注、代谢和临床特征的协调

常见问题解答

所有人都需要使用造影剂吗?不需要。只有当预期造影剂检查结果会影响诊断或治疗决策时才需要使用。在肿瘤学中,造影剂检查是必需的;在脱髓鞘疾病中,是否使用造影剂取决于疾病的活动性;在急性血管事件中,通常使用基础治疗方案就足够了。[37]

钆对肾脏有害吗?即使肾小球滤过率显著下降,只要遵循适应症和剂量,第二组药物引起肾源性系统性纤维化的风险也极低。[38]

磁共振成像(MRI)比计算机断层扫描(CT)有哪些优势?MRI 对脑软组织,特别是白质、炎症和小病灶更为敏感,而且不使用电离辐射。选择哪种检查取决于临床目的和急诊室的条件。[39]

何时需要进行磁共振成像 (MRI) 检查以诊断头痛?当出现“危险信号”和非典型情况时,以及在妊娠期间,应谨慎选择检查方案。具体方案详见适用性标准。[40]

其他技术有帮助吗?是的。扩散、灌注、光谱和功能映射可提供定量线索,从而改变诊断信心和治疗计划。[41]

表9. 神经影像学方法关键参数比较

标准 磁共振成像 计算机断层扫描 正电子发射断层扫描
电离辐射
对软组织变化的敏感性 高的 平均的 解剖结构低,代谢率高
交货时间 几十分钟 分钟 在时钟之前
根据适应症进行对比 放射性药物
特殊优势 白质、炎症、脱髓鞘 出血和骨骼的紧急评估 代谢评估和组织活力

表10. 研究完成前的质量检查

检查点 什么是正常?
全面覆盖大脑 没有“截断”的颅尖和后颅窝
图像清晰度 无模糊或重影
场均匀性 强度无明显斑驳现象
对比 必要时,血管和脑膜强化清晰可见。
协议合规性 所有计划的剧集均已完成,并且已按顺序播出。

主要的

由于脑部磁共振成像对软组织变化具有高度敏感性,且可采用先进的定量技术,因此它是大多数不稳定或非典型神经系统疾病的一线诊断方法。选择合适的检查方案、合理使用对比剂以及根据现行指南进行标准化解读,可以提高诊断准确性,并直接影响临床决策。[42]