第四节　腰椎的正常MRI表现

MRI即磁共振成像，是利用射频电磁波对置于磁场中的含有自旋不为零的原子核的物质进行激发产生核磁共振现象，用感应线圈采集磁共振信号，按一定数学方法计算而建立的成像方法。

MRI的临床应用是医学影像学中的一场革命，是继X线、CT、超声等影像检查手段后又一新的断层成像方法。与X线及CT相比，MRI具有高软组织分辨力、空间分辨力和无骨性伪影、无电离辐射损伤等优点。同时，在不使用对比剂的条件下，MRI可测量血管和心脏的血流变化，广泛应用于临床。

一、MRI原理

MRI原理较为复杂，大部分医学生、临床医生，甚至专门从事磁共振临床工作的专业人员也感觉晦涩难懂。此处做一简单介绍。

人体中许多原子的原子核，如1H、19F和31P等进行自旋运动。原子核内含有带正电质子，质子自旋可产生磁矩。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，所产生磁矩相互抵消，宏观磁化矢量为零，不表现磁性。但将其置于外加磁场中时，核自旋从无序向有序过渡，磁化矢量由零逐渐增长，当达到平衡时，产生一个稳定的与外加磁场B0方向一致的宏观磁化矢量M0。如果此时施加一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。在射频脉冲停止后，已激化的原子核，不能维持这种状态，将恢复到磁场中原来的排列状态，同时原子核从激发状态回复到平衡状态的过程叫弛豫过程，它所需的时间叫弛豫时间。弛豫时间有两种即T1和T2，T1为纵向弛豫时间，T2为横向弛豫时间。

简而言之，原子核内含有带正电质子，质子自旋可产生磁矩。人体中许多原子的原子核，如1H、19F和31P等进行自旋运动。通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，所产生磁矩相互抵消，宏观磁化矢量为零，不表现磁性。在人体置于外加的一个静磁场中会产生一个稳定的与静磁场方向一致的宏观磁化矢量M0，当M0受到射频脉冲激发后会发生偏转、产生一个与静磁场方向不一致的有一定角度的不稳定的磁化矢量Mxy，这就是磁共振现象；当射频脉冲消失后，Mxy向M0恢复，这个过程称弛豫，可分为纵向（T1）、横向（T2）弛豫，在弛豫过程中，释放出微弱的能量，成为射电信号，把这种信号放大、检出、处理，就得到人体受检组织MRI图像。不同组织、病变与正常组织、不同生理阶段同一组织T1、T2不同。反映组织T1、T2特点的图像分别称为T1WI、T2WI。

T1加权像：显示形态学结构为主。T2加权像：显示部分病理变化为主。

脂肪抑制序列：降低脂肪信号，鉴别脂肪与非脂肪病变和组织。磁共振最常用的核是氢原子核质子（1H），因为它的信号最强，在人体组织内也广泛存在。影响磁共振影像因素包括质子的密度、弛豫时间长短、血液和脑脊液的流动、顺磁性物质、蛋白质。磁共振影像灰阶特点是：磁共振信号越强，则亮度越大；磁共振的信号弱，则亮度也小，从白色、灰色到黑色。各种组织磁共振影像灰阶特点如下：脂肪组织，松质骨呈白色；脑脊髓、骨髓呈白灰色；内脏、肌肉呈灰白色；液体，正常速度流动血液呈黑色；骨皮质、气体、含气肺呈黑色。

磁共振的另一特点是流动液体不产生信号，称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易与其他软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜及脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。磁共振已应用于全身各系统的成像诊断，效果最佳的是颅脑，以及脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对于心血管疾病，磁共振不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化，而且可作心室分析，进行定性及半定量的诊断，可作多个切面图，空间分辨率高，显示心脏病变全貌及其与周围结构的关系，优于其他X线成像、二维超声、核素及CT检查。在对脑脊髓病变诊断时，可做冠状、矢状及横断面像。

二、MRI与CT的区别

MRI与CT是两种截然不同的检查方法。MRI是把人体放置在一个强大的磁场中，通过射频脉冲激发人体内氢质子，发生磁共振，然后接受质子发出的磁共振信号，经过梯度场三个方向的定位，再经过计算机的运算，构成各方位的图像。CT由于X线球管和探测器是环绕人体某一部位旋转，所以只能做人体横断面的扫描成像，而MR1可做横断、矢状、冠状和任意切面的成像。MRI由不同的扫描序列可形成各种图像，如T1加权像、T2加权像、质子密度像等，还有水成像、水抑制成像、脂肪抑制、弥散成像、波谱成像、功能成像等。CT只能辨别有密度差的组织，对软组织分辨力不高。而MRI对软组织有较好的分辨力，如肌肉、脂肪、软骨、筋膜等信号不同。所以CT与MRI是截然不同的检查方法，MRI与CT比较，其主要优点是：

1.离子化放射对脑组织无放射性损害，也无生物学损害。

2.可以直接做出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像。

3.没有CT图像中那种射线硬化等伪影。

4.不受骨像干扰，对后颅凹底和脑干等处的小病变能满意显示，对颅骨顶部和矢状窦旁、外侧裂结构和广泛转移的肿瘤有很高的诊断价值。

5.显示疾病的病理过程较CT更广泛，结构更清楚。能发现CT显示完全正常的等密度病灶，特别能发现脱髓鞘性疾病、脑炎、感染性脱髓鞘、缺血性病变及低级别胶质瘤。

三、正常脊柱MRI

1.椎体MRI　多数椎体在矢或冠状位上呈方形或长方形，颈椎最小，胸椎由上至下逐渐增大。椎体的MRI信号主要由骨髓中的水、脂肪质子，以及部分缓慢流动的血液产生，强度与脂肪含量有关。脂肪T1WI呈高信号，T2WI可显示骨小梁呈低信号，椎体边缘的骨皮质T1WI、T2WI均呈低信号，骨松质呈均匀中等信号，椎基静脉形成椎体后方中部可见水平走向条状凹陷，T1WI低信号，T2WI高信号，不同年龄椎体信号表现不同（图1-9、图1-10）。

2.椎体附件与椎管MRI　椎管是由前方的椎体和椎间盘、外侧椎弓根、后方棘突和椎板组成。椎弓根由椎体上方向后突出至关节柱，关节柱是椎板和椎弓根汇合处骨质，由此发出上下关节突。椎板自关节柱走向内后，两侧相结合延伸到棘突基底部，棘突从椎弓向后突，椎体附件与椎体信号类似。

3.椎间孔MRI　椎间孔由上下椎体椎弓根的上、下缘围绕而成，内含神经根和血管，以及填充的脂肪组织。在脂肪的衬托下，神经根与血管显示清楚。

4.侧隐窝MRI　前部：椎体或椎间盘后缘；后部：上关节突前面；外侧：椎弓根内面。

5.椎间盘MRI　椎间盘由髓核和纤维环构成。纤维环分内纤维环和外纤维环，T1WI呈较低信号，分不清髓核与纤维环，T2WI髓核及内纤维环呈高信号（含水量高），外纤维环周边的sharpey纤维呈低信号。成人椎间盘中央可见一横行低信号带，椎间盘上下缘的终板T1、T2均为低信号（图1-10）。

6.黄韧带MRI　接相邻椎板的节段性弹性结缔组织膜，覆于椎板的椎管面，厚0.2～0.3cm，T1WI和T2WI呈低信号。

7.前纵韧带MRI　起自颅底终于第一骶椎，覆盖各椎体和椎间盘前缘，呈低信号（图1-10）。

8.后纵韧带MRI　起自寰椎终于第一骶椎，覆盖各椎体和椎间盘后缘，椎体与后纵韧带之间有1～2mm空间，内含脂肪与静脉丛，呈低信号（图1-10）。

9.硬脊膜MRI　硬脊膜为致密纤维组织，位于椎管内，上部延续自硬脑膜，出椎间孔后变薄，延续为神经外膜。硬脊膜与内侧的蛛网膜难以分辨统称鞘膜。包绕前、后根的鞘膜称为前、后根鞘，前、后根合为脊神经后包绕脊神经根则为神经根鞘。T1WI不易显示，T2WI呈中等信号，增强后可被强化。

10.蛛网膜下腔MRI　蛛网膜与软脊膜之间的腔隙，其内含有流动的脑脊液。MRI示T1WI呈均匀一致信号，T2WI呈高信号（图1-10）。

11.脊髓MRI　脊髓位于蛛网膜下腔内，呈柱状。脊髓圆锥位于T11～12椎体水平，末端终止于L1～2椎体水平，马尾神经与终丝位于L2椎体水平以下，终丝含脂肪成分，T1WI和T2WI均呈中等信号，T1WI与脑脊液相比为软组织样较高信号，T2WI为较低信号，直接反映了白质和灰质的含水量。中央灰质呈H形高信号区，周围为低信号的白质束所环绕。脊髓中央管一般难以显示（图1-11）。

（姜金萍　霍学军）