脑水肿分为血管源性脑水肿、细胞性水肿和间质性脑水肿。
主因因血脑屏障受损、破坏，致毛细血管通透性增加，水分渗出增多，积存于血管周围及细胞间质所致。此时，由于一些蛋白物质随水分经血管壁通透到细胞外液中，使细胞外液渗透压升高，水分由血管壁渗出增多，致使脑水肿继续发展，脑外伤所导致的外伤性脑水肿早期主要为血管源性脑水肿。发病部位脑白质。典型疾病如肿瘤、脓肿、脑炎。
下图为胶质母细胞瘤，肿瘤使周围脑组织受压或阻塞脑静脉回流，静脉压升高，脑脊液循环机吸收障碍，以及肿瘤生物毒性作用等，使肿瘤周围的脑组织受影响，血脑屏障损害或破坏，血管壁通透性增加，产生局限性血管源性脑水肿。
FLAIR序列肿瘤为稍高信号，肿瘤周围白质内见不规则形高信号水肿，勾勒出局部脑白质形态。
T1增强扫描可以看到肿瘤实体呈花环状强化，而周围水肿无强化。
波谱显示Cho峰明显增高，NAA峰减低。
细胞性脑水肿是不同的致病因素，使细胞内外环境改变，脑组织缺氧，影响神经细胞代谢，细胞膜系统功能障碍，线粒体三磷酸腺苷生成减少，神经细胞膜的钠-钾泵、钙-镁泵等活性降低，使神经细胞内外的钠、钾钙等离子交换障碍。这些因素均可导致细胞内水肿。此类水肿时，血脑屏障可不受影响，血管周围间隙及细胞外间隙无明显扩大，细胞内水肿液不含蛋白，钠、氯离子水平增高。特点为细胞内水钠聚集，水肿部位累及灰、白质，典型疾病为缺血缺氧早期。
下图为急性期脑梗死的患者，DWI示左侧额叶见明显片状高信号，责任血管为左侧大脑中动脉额叶分支。
又称脑积水性脑水肿，常见于梗阻性脑积水。不同病因引起梗阻性脑积水，使脑室系统扩大，尤以侧脑室扩大为甚，致使脑室内压力显著高于脑组织内的压力。产生脑室内-脑组织内压力梯度，这种压力梯度的显著差别，使脑室内液体可以透过脑室室管膜到脑室周围脑组织中，形成脑室周围白质脑水肿。
下图为一例梗阻性脑积水的患者，双侧侧脑室明显扩张，侧脑室前角旁可见新月形长T2信号的水肿带。
DWI序列中由于髓母细胞瘤组织细胞排列紧密，呈典型的高信号。
T1增强矢状位四脑室的病灶呈轻度不均匀强化。
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