脑血管疾病长期占据我国城乡居民死因前列,其高致残率与高复发率给社会和家庭带来沉重负担。与冠心病不同,脑卒中往往在短时间内造成不可逆的神经功能缺损,因此“时间就是大脑”的理念早已深入人心。要想在最短时间内明确病变性质、部位、范围并指导再通或止血治疗,影像检查起着决定性作用。虽然计算机断层扫描(CT)因速度快、对急性出血敏感而仍是急诊首选,但磁共振成像(MRI)凭借无电离辐射、多参数、多序列、多方位成像以及不断革新的血管造影、灌注与血管壁成像技术,已从传统意义上的“补充检查”跃升为脑血管病精准诊疗链条中的核心环节。本文系统阐述MRI在常见脑血管疾病中的诊断价值、技术要点、限度与未来发展,帮助医务工作者与广大公众全面认识这一高端影像手段的临床意义。
一、MRI成像基础与脑血管病相关序列
- 磁共振信号来源与权重对比
MRI利用人体内氢质子在强磁场中吸收射频脉冲后产生的弛豫信号成像。通过调节重复时间(TR)与回波时间(TE),可获得反映组织纵向弛豫(T1)、横向弛豫(T2)及质子密度(PD)差异的不同权重图像。血流因“流空效应”在T2加权像上常呈低信号,而慢血流或血栓在T1加权像上可呈高信号,为识别血管闭塞或夹层提供天然对比。
- 弥散加权成像(DWI)与表观弥散系数(ADC)
DWI通过探测水分子布朗运动受限程度,在缺血性卒中后数分钟即可出现信号升高,是目前最敏感的急性脑梗死检测序列。ADC值定量评估可鉴别急性、亚急性与慢性梗死,并用于随访治疗效果。需要注意的是,部分高度细胞密度的肿瘤(如淋巴瘤)也可表现为弥散受限,需结合其他序列综合判断。
- 灌注加权成像(PWI)与半暗带评估
动态磁敏感对比(DSC)或动脉自旋标记(ASL)技术可获取脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)等参数。DWI与PWI不匹配区域提示存在可挽救的缺血半暗带,为静脉溶栓或机械取栓提供影像依据。ASL无需外源性对比剂,对肾功能不全患者尤为友好,但信噪比相对较低,需在高场强设备上实施。
- 磁共振血管成像(MRA)
时间飞跃法(TOF-MRA)利用流入增强效应显示颅内动脉,空间分辨率可达零点五毫米,常用于筛查动脉狭窄、闭塞、变异及动脉瘤。对比增强MRA(CE-MRA)通过注射钆剂缩短血液T1值,可克服TOF对慢血流不敏感及湍流伪影的缺点,更适合评估颈动脉分叉、椎动脉起始段及主动脉弓病变。相位对比法(PC-MRA)能定量测定血流速度与方向,用于随访蛛网膜下腔出血后血管痉挛程度。
- 高分辨率血管壁成像(HR-VWI)
采用黑血技术(T1-SPACE、VISTA、SNAP等)抑制管腔内血流信号,配合脂肪抑制与钆剂增强,可直观显示血管壁厚度、斑块形态、强化程度及夹层内膜片。对于病因不明的年轻卒中患者,HR-VWI有助于鉴别大动脉炎、可逆性脑血管收缩综合征(RCVS)、烟雾病及动脉粥样硬化,从而指导个体化治疗。
- 磁敏感加权成像(SWI)与定量磁敏感图(QSM)
SWI对去氧血红蛋白、含铁血黄素、钙沉积极为敏感,可检出微小出血灶(CMBs)、静脉血栓、毛细血管扩张及动脉瘤内湍流导致的局部低信号。QSM进一步量化组织磁化率,帮助区分出血与钙化,为脑小血管病(CSVD)的纵向研究提供客观指标。
二、急性缺血性卒中:从时间窗到组织窗的影像桥接
- 超早期诊断与静脉溶栓
CT排除出血后,MRI可在十分钟内完成“三合一”方案(DWI+FLAIR+MRA):DWI阳性而FLAIR阴性提示发病时间在四点半小时内,符合静脉溶栓条件;若DWI与FLAIR均阳性,则提示发病时间超过四点半小时,需结合其他影像进一步评估。该策略使未知发病时间的患者也能从溶栓中获益。
- 机械取栓前的多模态评估
对于前循环大血管闭塞(LVO),MRI需评估ASPECTS评分( Alberta Stroke Program Early CT Score 的MRI版本),即观察尾状核、豆状核、内囊、岛叶、M1至M6区等十个区域是否出现DWI高信号,每累及一区扣一分,得分小于六分提示梗死范围较大,取栓获益下降。同时,MRA明确闭塞部位(颈内动脉、大脑中动脉M1/M2段),PWI-DWI不匹配体积大于十五毫升且Mismatch Ratio大于一点八,被视为存在可挽救组织,适合取栓。
- 出血性转化预测
SWI显示的微出血数目与溶栓后症状性出血风险呈正相关;多个CMBs(大于十点)提示脑小血管病负荷重,需权衡再灌注获益与出血风险。此外,DSC-CBV降低区域与后续出血转化部位高度吻合,可作为个体化血压管理的参考。
三、脑出血:病因鉴别与血肿动态监测
- 急性血肿分期
超急性期(小于六小时)血肿内含氧血红蛋白,T1等信号、T2高信号;急性期(六至七十二小时)去氧血红蛋白形成,T1等或低信号、T2低信号;亚急性早期(三至七天)细胞内高铁血红蛋白使T1高信号、T2低信号;亚急性晚期(七至十四天)红细胞破裂,T1与T2均高信号;慢性期(大于十四天)含铁血黄素沉积,T2低信号环围绕液化囊腔。MRI可准确判断出血时期,为病因推断提供线索。
- 结构性病变检出
约半数的非高血压性脑出血由隐匿性血管病变引起。SWI可发现微小动脉瘤、动静脉畸形(AVM)的引流静脉呈“蜂窝状”低信号;CE-MRA或DSA证实后可早期手术或介入治疗。对于老年患者,淀粉样血管病(CAA)表现为皮质与皮质下多发严格脑叶微出血,而高血压微出血多位于基底节、丘脑、脑干,两者分布差异有助于病因分型。
- 血肿周围缺血与水肿
传统观念认为血肿周围存在“缺血半暗带”,但DSC研究显示多数患者表现为CBV正常或升高,提示血管源性水肿而非真性缺血。MRI可监测血肿周围血管源性水肿的演变,为降颅压治疗提供影像依据。
四、蛛网膜下腔出血与脑动脉瘤
- 动脉瘤形态学评估
TOF-MRA可检出大于三毫米的颅内动脉瘤,敏感度达九十。对于小于三毫米的微小动脉瘤,CE-MRA与三维旋转DSA仍是金标准。HR-VWI可显示瘤壁强化,提示炎症或不稳定性,为未破裂动脉瘤的干预决策提供参考。
- 血管痉挛与迟发性脑缺血
动脉瘤夹闭或栓塞后四至十天是血管痉挛高峰期。ASL-CBF定量可在无症状阶段发现局部灌注下降,提前启动“三高”疗法或球囊扩张,降低迟发性脑缺血发生率。
- 脑积水与室管膜下出血
FLAIR像上蛛网膜下腔高信号可提示脑脊液循环障碍;SWI对室管膜下静脉破裂导致的微小出血敏感,有助于评估脑室引流效果。
五、脑小血管病:从影像标志到认知障碍预测
- 影像标志总览
CSVD的MRI标志包括腔隙性梗死(LI)、脑白质高信号(WMH)、血管周围间隙扩大(EPVS)、脑微出血(CMB)及脑萎缩。这些改变在T1、T2、FLAIR、SWI上各有特征,综合评分(如Fazekas量表、CSVD总负荷评分)可预测卒中复发与认知下降风险。
- 腔隙与WMH鉴别
腔隙灶直径三至十五毫米,病灶边缘清晰,T1低信号、T2高信号、FLAIR中心低信号伴周边高信号环;WMH则呈斑片状或融合性,多对称分布于脑室旁及深部白质。两者均与慢性高血压、糖尿病相关,但腔梗更直接影响运动功能,WMH与执行功能下降关系更密切。
- EPVS与淋巴循环
血管周围间隙扩大在T2上呈线状或斑点状高信号,直径小于三毫米,与脑脊液信号一致。最新研究认为EPVS是类淋巴循环障碍的影像标志,数目增多提示认知障碍风险升高,且与WMH进展速度呈正相关。
六、脑动脉夹层与炎性疾病
- 夹层影像特征
颈动脉或椎动脉夹层是青年卒中的重要原因。TOF-MRA可见内膜瓣呈线状高信号、双腔征或血管腔逐渐变细(火焰征);HR-VWI可见壁内血肿呈新月形T1高信号、增强后无强化,与动脉粥样硬化斑块强化不同。随访MRI可动态观察壁内血肿吸收及血管再通情况,指导抗凝疗程。
- 大动脉炎与RCVS
大动脉炎(Takayasu)表现为血管壁环形增厚、T2高信号、明显均匀强化,常累及主动脉弓及其一级分支;RCVS则呈多节段向心性狭窄,壁增厚轻、强化弱,且多在三个月内完全恢复。HR-VWI可区分两者,避免过度免疫抑制治疗。
七、MRI限度与安全性考量
- 检查时间与配合度
完整脑血管MRI方案需十五至三十分钟,对躁动、认知障碍或失语患者挑战较大。镇静或麻醉可能延误治疗,需与神经内科、麻醉科协作,采用快速方案(五分钟内完成DWI+SWI+MRA)以适配时间窗。
- 金属植入与磁敏感伪影
心脏起搏器、老式动脉瘤夹、人工耳蜗等属绝对禁忌;新型弱磁性植入物需查阅MRI安全证书。金属假牙、外科止血夹可产生局部信号缺失,影响颅底动脉评估,需提前评估或改用CTA。
- 肾源性系统性纤维化(NSF)
钆剂虽较碘对比剂安全,但严重肾功能不全(eGFR小于三十)患者仍可能发生NSF。建议采用低剂量钆(小于零点一毫摩尔每千克)或选择非钆剂技术(如ASL)进行灌注评估。
- 妊娠与儿童
妊娠早期(小于十二周)原则上避免MRI,除非超声与CT无法提供关键信息。胎儿MRI需使用一点五特斯拉以下场强及特定吸收率(SAR)监控。儿童检查需使用专用线圈、低剂量方案及镇静规范,确保诊断收益大于潜在风险。
八、未来发展方向
- 超高场强与人工智能
七特斯拉MRI将空间分辨率提升至零点二毫米,可显示豆纹动脉、髓质穿支及动脉瘤壁内炎症细胞浸润;结合深度学习降噪,可在不增加扫描时间的前提下提高信噪比。AI自动分割CSVD标志、预测出血扩大、模拟血流动力学,将使个体化决策更快更准。
- 无钆血管成像
基于ASL的四维MRA(4D-ASL-MRA)可实现全脑动态血流可视化,无需对比剂,适用于肾功能不全及需多次随访的患者。压缩感知技术将扫描时间缩短至三分钟以内,为床旁移动MRI提供技术基础。
- 多模态融合与精准治疗
将MRI与DSA、光学相干断层扫描(OCT)融合,可在介入术中实时评估支架贴壁、血流复灌及微栓子脱落,实现“诊断—治疗—评估”闭环。靶向造影剂(如针对炎症、血栓、肿瘤特异性受体)的开发,将使MRI从形态走向分子层面,为脑血管疾病精准医学开辟新纪元。
九、总结
磁共振成像以多参数、多方位、无电离辐射的独特优势,在脑血管疾病的全周期管理中发挥着不可替代的作用。它既能于数分钟内锁定急性缺血核心,也能在亚毫米尺度上剖析动脉瘤壁炎症;既能通过微出血图谱预警认知衰退,又能在无钆条件下动态追踪血流重建。随着硬件场强提升、序列加速优化及人工智能深度融入,MRI正从“高端选项”走向“常规标配”,为脑血管病的早期识别、精准分型、疗效评估和复发预防提供愈发坚实且安全的影像基石。临床医师应充分理解各种序列的适应症与限度,结合患者个体情况制定最优方案;公众亦需知晓MRI检查的准备要点与安全原则,积极配合,方能让这项高端技术真正转化为守护脑健康的日常利器。
(杨伟新 宝丰县人民医院 影像中心 主治医师)