脑出血后磁共振信号的演变规律中国康复研究中心影象科隋邦森综述北京市神经外科研究所陆荣庆审校脑内血肿MR影象的演变规律符合从含氧血红蛋白(HBO,)一脱氧血红蛋白(DHB)一正铁血红蛋白(MHB)一含铁血黄素的演化过程。质子与电子均为1/2自旋的带电粒子,具有磁矩,其南北极之间相隔一定的距离,均属于磁偶极子。质子较重,电子很轻。电子的重量仅为质子的千分之一,因此电子的磁动量为质子的1000倍。在无不成对电子的情况下水分子中氢质子的弛豫是通过局部磁场的波动完成的,后者是邻近氢质子不断运动的结果。在有不成对电子的情况下,由于电子的磁动量很大,使局部磁场的波动增强1000倍。这种局部磁场的巨大波动促使氢质子弛豫增强,称为“质子一电子偶极一偶极”(PEDD)质子弛豫增强(PRE)效应,简写为PEDDPRE效应。它使氢质子的T:与T:弛豫时间均缩短。顺磁性物质本身并无磁场,但在施加外磁场(B。)时它们会使外磁场的场强出现局部放大,这是顺磁性物质中存在不成对电子的表现。在热动力平衡的条件下,多数不成对电子的指向与外磁场平行,并形成一个微小的附加磁场,后者的方向与外磁场(B0)的方向相同。附加磁场与外磁场的比率称为该顺磁性物质的旋磁比。另外,如果顺磁性物质分布不均匀,还会选择性地引起T:弛豫增强(T:PRE)。〔T:PRE效应与PEDDPRE效应不同。后者使T,与T:均产生质子弛豫增强(T,与T:均缩短),而前者仅产生T:质子弛豫增强(仅使T:缩短)〕。不成对电子所致的旋磁比变化,使外磁场(B。)放大不均匀。即在不同旋磁比的区域内存在互不相同的磁场。由于局部场强不同,氢质子将以不尽相同的Larmor频率进动。由于顺磁性物质分布不均匀,使氢质子加快丧失横向上的一致性,即使得T:缩短。在SE序列中,随着回波时间(TE)的延长,TZ越来越短。外磁场(B。)越大,旋磁比变化越大,TZPRE效应就越强,T:缩短也越明显。体内最多的顺磁性物质是含铁成分,其中以各种血红蛋白、铁蛋白及含铁血黄素占大多数。脑内血肿的演化与吸收就伴随着从各种血红蛋白向含铁血黄素衍变的过程。1.含氧血红蛋白(HBO:),含2价铁(Fe移),能携带氧,只含1个不成对电子,顺磁性很弱,基本上属于非顺磁性物质。2.脱氧血红蛋白(DHB),含2价铁(Fe+“),含4个不成对电子,具顺磁性。但这些不成对电子之间的距离>3入,不能直接与水分子作用,因而不能引起水分子的PEDDPRE效应。但在完整红细胞内如果DHB分布不均匀,可引起T:PRE效应,使TZ缩短。红细胞内DHB的T:随TE延长与场强的平方成比例缩短。红细胞溶解后DHB不再受TE与场强的影响。3.正铁血红蛋白(MHB),含3价铁(Fe“+),有5个不成对电子,具有明显的顺磁性。这些不成对电子之间的距离<3入,能与水分子直接作用,尤其在pH值降低时更易接近水中的氢质子,从而引起PEDD-PRE效应。因此,完整或溶解红细胞内的MHB呈短T,与短T:。如果红细胞内的MHB分布不均匀,还可引起T:PRE效应,使T:值更短。这种T:PRE效应随TE延长与场强的平方成比例增强,即TE越长,场强越大,T:值越短。红细胞溶解后MHB分布均匀,T:与T:值不再受TE与场强的影响。1.铁蛋自(l份rritin),为水溶性大分子,含2000个3价铁原子(Fe干“)。每个铁原子含5个不成对电子。即每个铁蛋白分子含10,00个不成对电子。5.含铁血黄素(Hemosiderin),与铁蛋自雷同,但不溶于水。铁蛋白与含铁血黄素虽含有大量不成对电子,但其间距>3入,不能与水分子直接作用,因而不引起PED-l)PRE效应。细胞内铁蛋自与胞浆内含铁血黄素皆为不均匀分布的顺磁性物质,可引起‘l’ZP用又效应,在T:加权象上呈短T:低信号。红细胞溶解后可溶性顺磁性物质分布变得均匀,T:PRE效应迅即消失。但红细胞溶解伴T,明显缩短。SE序列的MR信号强度随氢质子密度增加及T,缩短而相应增高,随T:缩短而相应减低。即短Tl呈高信号,短T:呈低信号,高质子密度呈高信号。PEDDPRE效应使Tl与T:平行缩短,r:PRE效应仅使T。缩短。由此可以推论:1.由完整红细胞内的HBO。组成的血肿无明显顺磁性效应,血浆尚未吸收时象一种单纯的低蛋白溶液,质子密度高,长T,与长T:。这种血肿总的弛豫时间主要取决于血桨吸收过程的蛋白浓度,后者又影响质子密度。因此,在T工加权象上先呈低信号,继之呈略高信号(质子密度加权成分的影响)。在T:加权象上呈高信号,在...
