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桂林医学院附属医院放射科
杨新官
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同正常脑组织相比,多数颅内病变的含水量增加,因此T1WI上呈低信号,T2WI上呈高信号。
但有些病理成分在T1WI呈高信号,如血肿、脂肪、黑素瘤等,仔细分析这些信号的表现,有助于这类疾病的诊断。
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一T1WI高信号的一般机制
弛豫现象
T1弛豫特征的基本原理
不同组织的T1弛豫特征
钙化
顺磁性物质
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1弛豫现象
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。
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1T1弛豫特征的基本原理
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,T1WI信号强度就越高。
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1T1弛豫特征的基本原理
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。
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 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。
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 结合水效应
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T1WI呈现出高信号改变。
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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。
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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。
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