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title: "Brain MRI Basics"
type: clinical-overview
specialty: NEU
tags: [brain-mri, neuroimaging, mri-sequences, DWI, FLAIR, stroke-imaging, brain-tumor-imaging]
created: 2026-07-08
updated: "2026"
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# 🔍 Brain MRI Basics — Clinical Overview

> ⚡ 資料更新至：2026（消化 5 張 UMER Radiology infographic，並逐項對照標準 neuroradiology 原則校正）

> 📷 本篇由使用者提供的 5 張教學圖卡整理而成。圖卡屬社群教學性質——**多數內容正確**，但有 1 處明確錯誤與數處小瑕疵，已於下方 §0 標註，正文採用**校正後**版本。

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## ⚠️ §0. 圖卡正確性檢查（使用者要求）

**整體結論：這套圖卡作為 beginner 教材大方向正確、可用**；signal intensity 與 stroke evolution table 品質不錯。但有以下需修正之處：

### 🔴 明確錯誤（1 處）
- **「How to Read an MRI Report」圖（第 1 張）寫 `ADC：Low ADC = Bright`——錯誤。**
  - 正解：**restricted diffusion = 低 ADC 值 = ADC map 上呈 DARK（低訊號）**，不是 bright。
  - 同一作者的「Sequences Explained」圖（第 3 張）自己就寫對了：`ADC MAP：Restricted diffusion = Dark, Free diffusion = Bright`——兩張自相矛盾，以第 3 張為準。
  - 記憶法：**DWI bright + ADC dark = acute restricted diffusion（acute infarct）**。

### 🟠 小瑕疵 / 需補充（不影響大方向）
1. **FLAIR 上 grey vs white matter**：第 2 張 signal table 把 grey matter 在 FLAIR 標成「slightly dark」，但第 3 張自己又寫「grey matter is brighter than white matter on T2WI & FLAIR」。**正解：FLAIR 上 grey matter 略亮於 white matter**（訊號行為近似 T2 但 CSF 被抑制）。
2. **「T2WI is sensitive for detecting acute blood on early stage」（第 3 張註腳）**：偵測 blood / microbleed 最敏感的是 **GRE / SWI（blooming artifact）**，不是 conventional T2WI。此註腳易誤導。
3. **Hemorrhage 的 T1「Iso to Hyper (Acute)」（第 4 張）**：把 acute 與 early-subacute 混在一起。精確版本見下方 §Stroke 的 blood-aging 表——**acute（deoxyhemoglobin）其實是 T1 iso/略低、T2 低**；T1 變 hyper 要到 **early subacute（intracellular methemoglobin）**。
4. **ADC pseudonormalization**：第 4 張放在「early subacute 1–7 days」；標準教學為 infarct ADC 約 **day 7–10** 才 pseudonormalize，日數抓個大概即可。
5. Fat 在 T2 標「bright」：對**現代 fast/turbo spin-echo T2** 正確（臨床預設就是這個）；僅在舊式 conventional spin-echo T2 fat 才偏中等。非錯誤。

> 下方正文一律採用**校正後**內容。

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## 🧲 §1. What is MRI ＋ 讀 report 的系統性步驟

MRI 用 **strong magnetic field + radio waves** 成像，對 soft tissue contrast 極佳，且**不使用 ionizing radiation**（與 CT / X-ray 不同）。

![[brain-mri-how-to-read-report.jpeg]]

**讀 MRI report 的 6 步（beginner 版）：**
1. **Patient details**：name、age/gender、date、body part、clinical history / indication。
2. **Identify sequences**：T1WI、T2WI、FLAIR、DWI、ADC、SWI、post-contrast（是否打 gadolinium）。
3. **Read the findings**：normal anatomy、signal changes、mass lesion、edema、hemorrhage、infarction、midline shift。
4. **Check important structures**：grey/white matter、ventricles、basal ganglia、thalamus、brainstem、cerebellum、corpus callosum、pituitary region、midline structures。
5. **Read the impression**：radiologist 的 final diagnosis / summary。
6. **Correlate clinically**：影像一定要跟 clinical history、症狀、其他檢查對照。

> 🔑 原則：systematic、比較左右對稱、看完所有 sequence 再下判斷——**no single sequence is complete**。

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## 🎛️ §2. MRI Sequences — 訊號行為與用途

![[brain-mri-sequences-explained.jpeg]]

| Sequence | TR/TE | CSF | Fat | Grey vs White | Lesion/Edema | Best for |
|----------|-------|-----|-----|---------------|--------------|----------|
| **T1WI** | short/short | dark | bright | white > grey（white 亮）| dark | Anatomy、fat、subacute hemorrhage、post-contrast |
| **T2WI** | long/long | **bright** | bright* | grey > white（grey 亮）| bright | Pathology、edema、tumor、cyst、infection |
| **FLAIR** | long/long（+long TI）| **dark（CSF 抑制）** | bright | grey 略亮於 white | bright | Demyelination、periventricular / white-matter lesion、gliosis |
| **DWI** | — | — | — | — | **acute infarct = bright** | Acute stroke（分鐘級）、abscess、hypercellular tumor |
| **ADC map** | — | — | — | — | **restricted diffusion = DARK** | 確認 true restricted diffusion、分辨 acute vs chronic |
| **SWI** | long | dark | — | — | **microbleed = dark（blooming）** | Microbleed、calcification、venous structure、hemorrhage |
| **GRE (T2*)** | short/short | — | — | — | hemosiderin = dark | Hemorrhage、calcification、MS、melanoma |
| **Post-contrast T1** | short/short | dark | bright | — | **enhancing lesion = bright** | Tumor、abscess、infection、BBB breakdown |

\* Fat 在現代 fast/turbo spin-echo T2 為 bright。

**Signal intensity 一般規則（校正後）：**

| 結構 | T1WI | T2WI | FLAIR |
|------|------|------|-------|
| Grey matter | iso～略暗 | 略亮 | **略亮於 white** |
| White matter | bright | dark | dark |
| CSF | dark | bright | **dark（被抑制）** |
| Fat | bright | bright | bright |
| Cortical bone / air | dark | dark | dark |

> 記憶核心：**T1 看解剖（水暗脂亮）、T2 看病灶（水亮）、FLAIR = T2 但把 CSF 壓黑好凸顯 periventricular lesion**。
> **DWI bright + ADC dark = acute restricted diffusion**。**Blood/microbleed → SWI/GRE blooming（dark）**。

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## 🧠 §3. Normal Brain MRI Anatomy（know normal to find abnormal）

![[brain-mri-normal-anatomy.jpeg]]

**三個 plane**：axial（橫）、coronal（冠）、sagittal（矢）——重要結構要能在三個 plane 都認得。

**Axial 常見標定結構**（basal ganglia / thalamus level）：frontal lobe、lateral ventricle（anterior horn）、caudate nucleus、internal capsule、thalamus、third ventricle、insula、basal ganglia（putamen / globus pallidus）、choroid plexus、corpus callosum（genu/splenium）、pineal gland。

**Key normal features（正常判讀 checklist）：**
- Symmetrical brain structures（比對左右）
- Normal ventricles（無 dilatation）
- **No midline shift**
- Normal grey–white matter differentiation
- **No mass effect、no abnormal signal intensity**
- Basal cisterns are clear
- **No extra-axial collection**

**重要結構功能速記：** frontal（executive/personality/motor）、parietal（sensation/spatial）、temporal（hearing/memory/language）、occipital（vision）、cerebellum（balance/coordination）、brainstem（vital functions/breathing/HR）、thalamus（sensory-motor relay）、internal capsule（white-matter tract）、pituitary（hormone control，鄰 optic chiasm）。

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## 🩸 §4. Stroke on MRI

![[brain-mri-stroke-identification.jpeg]]

**Ischemic（≈85%）vs Hemorrhagic（≈15%）。** 好發部位：MCA territory（最常見）、ACA、PCA、brainstem、cerebellum。

**Ischemic stroke — MRI 演化（校正後，重點在 DWI/ADC）：**

| Stage | Time | DWI | ADC | FLAIR/T2 | 重點 |
|-------|------|-----|-----|----------|------|
| **Hyperacute** | 0–6 h | bright (+) | **dark ↓** | 幾乎正常 | DWI 分鐘級就 positive；ADC 下降 |
| **Acute** | 6–24 h | bright (++) | **dark ↓↓** | T2/FLAIR 開始亮 | DWI 最亮、ADC 最低 |
| **Early subacute** | 1–7 天 | bright (+) | **pseudonormal（約 day 7–10）** | FLAIR/T2 明顯亮 | ADC 回升到假性正常 |
| **Late subacute** | 1–4 週 | iso / 略↑ | bright ↑ | 更亮 | encephalomalacia 開始、volume loss |
| **Chronic** | >4 週 | dark / iso | bright ↑↑ | gliosis、volume loss | T1 暗、encephalomalacia |

**Hemorrhage aging（blood 在 MRI，比圖卡精確）：**

| 期別 | 血紅素形式 | T1 | T2 |
|------|-----------|----|----|
| Hyperacute（<24h）| oxyhemoglobin | iso | bright |
| **Acute（1–3天）** | deoxyhemoglobin | **iso / 略低** | **low** |
| Early subacute | intracellular metHb | **bright** | low |
| Late subacute | extracellular metHb | bright | bright |
| Chronic | hemosiderin | low | **very low（SWI/GRE blooming）** |

> 🔑 **Ischemic：DWI bright / ADC dark / 早期 SWI-T1-T2 無血。Hemorrhagic：SWI blooming（dark）、mass effect、周邊 edema。**
> **Time is brain**——early detection 救命。

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## 🎯 §5. Brain Tumor on MRI

![[brain-mri-tumor-identification.jpeg]]

**Tumor 的 MRI 特徵：** mass lesion（space-occupying lesion, SOL）、abnormal signal intensity、peritumoral edema、mass effect、midline shift、**contrast enhancement**（BBB breakdown）、ventricle compression、部分 ring enhancement。

**經典範例（高 yield 對照）：**

| Tumor | 關鍵影像特徵 |
|-------|-------------|
| **Meningioma** | **Extra-axial**、broad **dural base**、均質 enhancement（±dural tail）|
| **Glioma** | **Intra-axial**、周邊 edema、heterogeneous enhancement |
| **Metastasis** | **多發** ring-enhancing、好發 **grey–white junction**、明顯 edema |
| **Glioblastoma (GBM)** | 不規則 ring enhancement、central necrosis、hemorrhage、marked edema |
| **Pituitary adenoma** | Sellar / suprasellar mass，壓迫 **optic chiasm** |
| **Acoustic neuroma (vestibular schwannoma)** | **Cerebellopontine angle** enhancing mass，延入 **internal auditory canal** |

> 🔑 **單一 sequence 不能診斷 tumor**——所有 sequence 合看 + 對照 clinical history、age、其他檢查。
> **Correct diagnosis = MRI findings + clinical history + other investigations。**

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## ⚠️ Clinical Pearls

1. **T1 解剖、T2 病灶、FLAIR 壓 CSF 找 periventricular/white-matter lesion**。
2. **DWI bright + ADC dark = acute infarct（restricted diffusion）**；ADC 圖上 restricted 是 **dark**，別記反（圖卡第 1 張此處寫錯）。
3. **偵測 blood / microbleed → SWI 或 GRE 的 blooming（dark）**，不是 conventional T2WI。
4. **Extra-axial + dural base = meningioma；CPA + IAC = acoustic neuroma；multiple + grey-white junction = metastasis**。
5. Acute hematoma（deoxyhemoglobin）其實 **T1 iso、T2 low**；T1 變亮要到 early subacute（metHb）。
6. 影像永遠要 **correlate clinically**——no single sequence, no image without history。

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## 🔗 相關筆記

- [[Neurology(NEU)/Stroke/stroke_overview|Stroke (NEU) Overview]]
- [[Neurology(NEU)/headache/headache_overview|Headache]]
- [[Neurology(NEU)/dementia/dementia_overview|Dementia]]
- [[Infectious disease(INF)/cns-infections/brain-abscess|Brain Abscess]]

> 已於上述筆記補反向連結指回本篇。

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## 📚 Key References

| 類型 | 標題 | 來源 | 備註 |
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| Infographic | UMER Radiology Study Hub — MRI Report / Sequences / Anatomy / Stroke / Tumor（5 張）| 社群教學圖卡 | 已逐項對照校正（見 §0）|
| Textbook | 標準 neuroradiology 教學（sequence physics、blood aging、infarct evolution）| 通識性內容 | 無單一 PMID；概念層級校正依據 |

> ℹ️ 本篇為 **imaging basics 通識整理**，內容屬 foundational neuroradiology teaching；未引用特定 trial/PMID。若日後要深化 stroke imaging 或 tumor imaging，可再開子篇並補 primary literature。

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> 📌 本筆記僅供學習參考，臨床決策請依最新指引及 radiologist / attending 判讀為準。

*筆記建立：2026-07-08 ｜ 來源：UMER Radiology infographic ×5（已校正）+ 標準 neuroradiology 原則*