你可能被这样的MRI图像骗了很多年!

4 5月

人体内的一些部位由于一些特殊组织成分的影响,在进行MRI成像时测得的MRI信号强度会随着测量方向的改变而变化。这种特殊的MRI信号强度的改变不仅会影响我们对MRI图像的判读,甚至还会造成误诊的发生。

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退行性改变?撕裂?

本期内容:

什么是魔角效应(MAE)?

魔角效应出现在哪些部位?

魔角效应的MRI表现?

什么情况下会产生魔角效应?

如何避免魔角效应?

什么是魔角效应?

  • 在正常情况下,肌腱或关节软骨各层中的胶原纤维排列的方向是不同的,其在各方向上表现出不同的性质,为各向异性;此种组织可以改变其中的水分子的运动,其测得的MRI信号会随着测量方向的改变而变化。
  • 水分子与胶原纤维在偶极-偶极效应的作用下,具有很短的T2时间。肌腱在MRI图像上表现为低信号;关节软骨各层中的T2时间有所差别,可呈现出分层的表现。
  • 但在特定角度的MRI成像时,这些组织在较短的TE成像序列上可表现为局部异常增高的高信号,该信号的增高程度与主磁场B0的夹角相关,当这些结构与主磁场夹角在54.74°(约55°)时,信号增高程度达到最大,这种现象称为“魔角效应”。

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在TE值固定的情况下,其MR信号强度在一定的角宽内随着夹角的变化而改变。

在短TE成像序列上表现为异常增高的高信号,该信号的增高程度与此夹角相关,当夹角为55°时,信号增高程度达到最大。这种异常增高的信号常见于短TE序列的T1WI和PDWI序列上,正常的肌腱局部会表现为高信号。

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在MRI成像中,如果肌腱和主磁场的夹角接近55°,则肌腱的局部会在T1WI和PDWI上显示为高信号,但其在长TE序列(如T2WI )上显示为正常。这种魔角效应的存在可能会与病理情况相混淆,引起对MRI信号的误解读。

魔角效应常出现在哪些部位?

对于魔角效应,大家可能比较熟悉的是在肩关节和跟腱的扫描中;魔角效应常出现在含有致密且呈各向异性的特殊组织结构的部位,如常见于由胶原纤维构成的肌腱、韧带及关节软骨等部位,需要指出的是魔角效应不仅仅只局限于肌腱及软骨,它可以出现于人体的任何部位,如MRI的神经成像中也会产生。

什么情况下会产生魔角效应?

  • 致密且呈各向异性的特殊组织结构,如由胶原纤维构成的肌腱、韧带及关节软骨等。
  • 成像结构与主磁场呈55°夹角。
  • 使用较短TE成像序列,如SE序列或GRE序列的T1WI及PDWI,SE序列更常见。

魔角效应可出现在含有上述组织(但不仅仅局限于含有纤维蛋白的组织)的任何部位(如肩关节、膝关节、踝关节、腕关节、髋关节、椎间盘等),任何方位(横轴位、矢状位、冠状位)。

如何避免魔角效应?

1. 适当的增加TE值。虽然TE值不是决定魔角效应的唯一因素,但改变它是改善魔角效应最有效的一个因素。

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左图:TE 35ms; 魔角现象较明显。右图:TE 70ms;无明显魔角现象。

在魔角的方向,肌腱的T2值会延长,在进行短TE成像时表现结果就是MRI信号强度的增加;在进行TE值较长的序列成像时,这种信号强度的改变可以忽略不计。

目前对于四肢关节的扫描常采用较短TE的序列扫描,如T1WI、PDWI和处于PDWI和T2WI之间的中间权重序列为主。所以为了避免魔角效应引起对MRI图像信号的误解读,在进行关节扫描时建议扫描序列中至少要有一个长TE的序列。

2.改变扫描体位来避免魔角效应。

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在摆放扫描部位时尽量避免扫描部位与主磁场呈50°-60°夹角,如膝关节、跟腱的扫描。

魔角效应与主磁场的夹角密切相关,在进行这些部位的MRI信号解读时需多序列多方位观察对比,这样才能有效的避免对MRI信号的误解读。魔角效应给我们带来的大多是对诊断无益的伪影;但同时魔角效应可用于肌腱、腱鞘、关节软骨等一些富含胶原纤维组织的MRI特殊成像中,可有利于病变的显示及鉴别诊断。


参考文献:

Bydder G M . New Approaches to Magnetic Resonance Imaging of Intervertebral Discs, Tendons, Ligaments, and Menisci[J]. Spine, 2002, 27.S,

雷格格,张光锋,贾慧惠,吴继志,常严,易佩伟,盛茂,杨晓冬.短T2组织磁共振成像技术研究进展[J].中国医学物理学杂志,2020,37(5):594-598.

哈希米, 布拉德利, 利桑帝,等. MRI基础[M]. 人民卫生出版社, 2019.

J, Erickson, et al. The “magic angle” effect: background physics and clinical relevance.[J]. Radiology, 1993.

伍兵,王玉,邓开鸿.磁共振”魔角效应”新技术的临床应用[J].华西医学,2004,19(1):151-151.

Li T , Mirowitz S A . Manifestation of magic angle phenomenon: comparative study on effects of varying echo time and tendon orientation among various MR sequences.[J]. Magnetic Resonance Imaging, 2003, 21(7):741-744.

B.Kastler. 深入了解MRI基础[M]. 人民军医出版社, 2012.

Richardson M L , Behrang A , Richards T L . Some new angles on the magic angle: what MSK radiologists know and don’t know about this phenomenon[J]. Skeletal Radiology, 2018, 47:1673-1681.

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