磁敏感加權(quán)成像在腦血管疾病的臨床應用

磁敏感加權(quán)成像

在腦血管疾病的臨床應用鳴謝第三軍醫(yī)大學西南醫(yī)院放射科

黎海濤教授宋凌恒教授重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科李詠梅教授提綱基本概念1臨床應用2基本概念及原理1臨床應用2基本概念及原理

磁敏感加權(quán)成像（SusceptibilityWeightedImaging,SWI）:一種利用不同組織和物質(zhì)間磁敏感性差異和血氧依賴水平形成圖像的磁共振成像新技術(shù)。

磁敏感加權(quán)成像是在梯度回波序列T2*WI的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，一方面SWI汲取了梯度回波序列T2*WI的磁敏感性特點，另一方面又對其進行了諸多技術(shù)方面的改進，主要包括高分辨率的三維采集、三個方向上的流動補償和優(yōu)化的采集速度等。近幾年，隨著磁共振的場強不斷提高及相關(guān)采集成像技術(shù)的不斷改進，SWI技術(shù)的臨床應用范圍得到了迅速擴展，尤其是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面SWI被用于多種疾病的診斷及輔助診斷。SWI主要利用組織間磁敏感差異形成影像對比。磁化率（Susceptibility）：物質(zhì)的磁敏感性常用磁化率表示反映某種物質(zhì)在外加磁場作用下的磁化程度，磁化率越大，磁敏感性越大。根據(jù)有無未成對電子分為

順磁性：脫氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白、含鐵血黃素、鐵在體內(nèi)代謝中的表現(xiàn)形式，如鐵蛋白等

抗磁性：氧合血紅蛋白、鈣化等基本概念及原理SWI掃描原始數(shù)據(jù)包括幅值圖像和相位圖像。

幅值圖（magnitude

image）顯示弛豫過程中質(zhì)子發(fā)出的信號強度；

相位圖（phase

image）從磁敏感性角度反映組織對比。MagnitudePhase基本概念及原理以T2*加權(quán)梯度回波序列作為序列基礎(chǔ)，根據(jù)不同組織間的磁敏感性差異提供對比增強機制，采用3D梯度回波掃描，完全速度補償，射頻脈沖擾相等技術(shù)，具有三維、高分辨率、高信噪比等特點。臨床應用

SWI在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢：腦內(nèi)小靜脈微出血灶鈣化灶鐵沉積SWI優(yōu)勢臨床應用缺血性腦血管病1腦微出血2腦靜脈（竇）血栓形成3腦血管畸形4缺血性腦血管病

腦梗死：檢測腦梗死病灶內(nèi)出血灶發(fā)現(xiàn)阻塞動脈內(nèi)血栓顯示低灌注腦組織監(jiān)測腦梗死后出血性轉(zhuǎn)化指導臨床溶栓治療

檢測腦梗死病灶內(nèi)出血灶左側(cè)基底節(jié)急性腦梗死檢測腦梗死病灶內(nèi)出血灶左側(cè)枕葉急性腦梗死：SWI對出血顯示較CT更加敏感DWICTSWI發(fā)現(xiàn)阻塞動脈內(nèi)血栓右側(cè)大腦中動脈分支阻塞伴急性梗死：DWISWI發(fā)現(xiàn)阻塞動脈內(nèi)血栓右側(cè)大腦中動脈供血區(qū)急性梗死，SWI清晰顯示血栓：SWIDWI顯示低灌注腦組織腦灌注降低區(qū)域氧攝取分數(shù)增加，導致靜脈內(nèi)的脫氧血紅蛋白增加，SWI顯示灌注降低區(qū)域內(nèi)引流靜脈增多增粗。SWI基于脫氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白比例的變化間接反映氧攝取分數(shù)的變化，利用脫氧血紅蛋白作為天然對比劑，可以區(qū)別缺血半暗帶組織與壞死組織。顯示低灌注腦組織左側(cè)大腦中動脈供血區(qū)急性腦梗死：SWI顯示缺血腦組織內(nèi)靜脈增多增粗顯示低灌注腦組織左側(cè)頸內(nèi)動脈嚴重狹窄患者：左側(cè)大腦前動脈供血區(qū)域急性梗死，缺血腦組織內(nèi)靜脈增多增粗ADC圖SWI監(jiān)測腦梗死后出血性轉(zhuǎn)化腦梗死后出血性轉(zhuǎn)化：T1T2SWI指導臨床溶栓治療腦梗死患者盡早采取溶栓治療可挽救部分或全部腦組織，但同時會引起梗死后再灌注損傷，導致出血性轉(zhuǎn)化，腦微出血灶的存在被認為是溶栓治療中預測出血性轉(zhuǎn)化選擇治療方案判斷預后的重要依據(jù)。SWI是檢測微出血灶最敏感的方法，并且可在溶栓治療早期探測出血性轉(zhuǎn)化的發(fā)生。指導臨床溶栓治療左側(cè)基底節(jié)急性腦梗死溶栓治療后出血性轉(zhuǎn)化：DWISWI腦微出血微出血灶：局灶性含鐵血黃素沉積和吞噬有含鐵血黃素的巨噬細胞聚集，含鐵血黃素為順磁性物質(zhì)，在SWI上呈低信號。

SWI能夠顯示約1ml出血，并且對超急性期出血敏感，發(fā)病后1h就能夠檢測到病變，明顯優(yōu)于CT和常規(guī)MRI序列。相關(guān)疾病：高血壓、腦卒中、腦淀粉樣血管病、伴有皮質(zhì)下梗死和腦白質(zhì)病的常染色體顯性遺傳性腦動脈病及血管性癡呆。高血壓病長期高血壓患者，顯示微出血灶：T2＜T2*＜SWIT2T2*SWI腦卒中腦出血患者，顯示微出血灶：DWI＜T2*＜SWIA,D:DWIB,E:T2*C,F:SWI腦淀粉樣血管病自身免疫性疾病，腦組織局限性炎性病變,退行性變及老化,使小動脈與毛細血管的通透性發(fā)生改變,促使血清中淀粉樣物質(zhì)沉積在腦組織中與血管壁上。高血壓和動脈瘤之后的第三位自發(fā)腦出血病因，出血常具有反復性和多發(fā)性的特點。皮層和皮層下各階段的多發(fā)出血和腦室旁白質(zhì)變性，由于慢性出血造成的局部含鐵血黃素沉著SWI尤為敏感。腦淀粉樣血管病T1WI、T2WI：左側(cè)顳葉出血灶MRA：腦血管結(jié)構(gòu)正常SWI：左側(cè)顳葉出血灶+廣泛微出血灶T1T2MRASWI腦淀粉樣血管病T1T2SWISWISWI檢出微出血灶能力較常規(guī)序列明顯提高CADASIL

伴有皮質(zhì)下梗死和白質(zhì)腦病的常染色體顯性遺傳性腦動脈病

位于19號染色體上的Notch3基因突變所致的遺傳性腦小血管疾病。臨床表現(xiàn)以腦卒中、進行性癡呆及精神異常為主。MRI表現(xiàn)多發(fā)性腔隙性腦梗死，白質(zhì)灶性或彌漫性疏松、以顳極為著CADASILFLAIRT2*SWISWI發(fā)現(xiàn)更多的出血灶血管性癡呆血管性癡呆伴中風患者:SWI顯示更多的微出血灶T2*SWI腦靜脈（竇）血栓形成（CVST)由于血栓形成后靜脈回流受阻，引流靜脈內(nèi)壓力及容量增加，血流緩慢，小靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白增多，SWI顯示為顯著低信號。SWl對靜脈竇和靜脈內(nèi)血栓的敏感性顯著高于T2WI、FLAIR及DWI，并可明確靜脈性腦梗死伴發(fā)出血。SWI可在靜脈（竇）血栓形成早期，顯示顱內(nèi)靜脈高壓造成的靜脈血管網(wǎng)紆曲擴張廣泛增粗，早期提示靜脈血栓形成診斷。腦靜脈（竇）血栓形成右側(cè)橫竇血栓形成：CTSWI腦靜脈（竇）血栓形成矢狀竇血栓形成：A.T1WIB.T2WIC.SWI顯示靜脈竇血栓繼發(fā)顱內(nèi)靜脈高壓，全腦靜脈顯著充血、增粗迂曲。D.溶栓治療3月后復查。腦靜脈（竇）血栓形成靜脈血栓形成：MagnitudeimagePhaseimage腦血管畸形動靜脈畸形靜脈畸形海綿狀血管瘤毛細血管擴張癥腦血管畸形

SWI診斷隱匿性腦血管畸形明顯優(yōu)于CT及常規(guī)MRI，并能夠提供更多的病灶內(nèi)部信息。SWI對低流速靜脈血流的顯示不受血流速度和方向影響，能顯示直徑＜1mm的靜脈和微小病灶，是目前唯一可精確顯示非出血性海綿狀血管瘤以及毛細血管擴張癥的方法。靜脈畸形的血管顯示較好，無需使用造影劑即可清晰顯示髓靜脈及引流靜脈。動靜脈畸形動靜脈畸形：CTT2WISWI靜脈畸形SWI與T1WI增強一致顯示靜脈畸形擴張：T2WISWIT1WI增強發(fā)育性靜脈異常SWI清晰顯示異常靜脈：GREPhaseminIP靜脈性血管瘤SWI較T1WI增強MRI顯示更加清晰：SWIT1WI增強海綿狀血管瘤SWI更完整地評估病灶內(nèi)部信息：T2WISWI海綿狀血管瘤多發(fā)海綿狀血管瘤：SWI檢出更多的病灶T2WISWI毛細血管擴張癥腦干毛細血管擴張：SWI清晰顯示病灶大小和邊界GRET1WI增強SWI毛細血管擴張癥毛細血管擴張癥：SWI檢出更多的病灶T1WIT2WISWISWI在中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他疾病中的應用概述腦外傷SWI對于常規(guī)MR序列顯示不了的出血性病變具有優(yōu)勢。剪切傷T2*WISWI彌漫性軸索損傷（DAI）蛛網(wǎng)膜下腔出血T2WICTSWISWI在其他疾病中的應用概述SWI對鈣化與出血的鑒別

鈣化：抗磁性物質(zhì)

出血：不同時期的血腫含脫氧血紅蛋白、高鐵血紅蛋白、含鐵血黃素等，均為順磁性物質(zhì)腦內(nèi)鈣化灶為球體或類球體時在相位圖：中間層面中心為高信號，外周為低信號，兩極層面為高信號腦內(nèi)順磁性物質(zhì)為球體或類球體時在相位圖上：層面中心為低信號，外周為高信號，兩極層面為低信號鈣化出血灶基底節(jié)以外的不規(guī)則形鈣化灶:黑白相間的混雜信號，不同幾何形狀的鈣化（逆磁性物質(zhì)）會產(chǎn)生不同的感應磁場變化，而導致不同的相位變化大部分的不規(guī)則鈣化是以高信號為主的：如脈絡叢的鈣化腦內(nèi)較大的血腫

SWI相位圖表現(xiàn)多環(huán)樣黑白相間結(jié)構(gòu)，因為血腫不同時期的高鐵血紅蛋白形成不同

高鐵血紅蛋白較去氧血紅蛋白的順磁性更高，且是由血腫外周向中心推移SWI在其他疾病中的應用概述脫髓鞘及神經(jīng)退行性疾病

脫髓鞘疾病{多發(fā)性硬化(MS)、視神經(jīng)脊髓炎(NMO)以及孤立綜合征(CIS）}以腦內(nèi)鐵質(zhì)沉積增多為特征的相關(guān)疾病

Alzheimer’sdisease

Parkinson’sdisease多發(fā)性硬化（Multiplesclerosis,MS）的研究對MS病灶的觀察：通過SWI的幅度圖和相位圖結(jié)合與常規(guī)MRI相比，可觀察到更多的病灶。T1WIT2WIPhaseimage曾春，李詠梅*等.中華放射學雜志,45（12）：1166-1170，2011對MS患者隨訪，T2WI顯示病灶好轉(zhuǎn)ESWA