ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－７３８６．２０１１．０４．０６７ 医药 Ｑ 生 月第３３卷第４期Ｈｅｂｅｉ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａ１．２０１１．Ｆｅｂ．Ｖｏｌ ３３．Ｎｏ．４
磁敏感加权成像在脑血管疾病中的临床应用
柳溪孙吉林
【关键词】磁共振波谱学；磁敏感加权成像；脑血管疾病； 【中图分类号】Ｒ７４３；Ｒ ４４５．２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１（１２２—７３８６（２０１１）０４—０５９６—０３
磁敏感加权成像（ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｉｍａｇｉｎｇ，ＳＷＩ）是一
种新的磁共振成像法，它利用组织问磁敏感性的差异（例如血 液、铁、钙）产生图像对比…。ＳＷＩ包括强度图和相位图，采用
高分辨率、三维、完全速度补偿梯度回波扫描产生强度图和相
位图，对相位图像进行蒙片处理之后加权至强度图像中，两者 机结合在一起 。ＳＷＩ对显示静脉结构、血液代谢产物、铁质
沉积等十分敏感，在脑血管病、脑外伤、脑肿瘤、神经变性病等 中枢神经系统病变中有较高的临床应用价值 】。本文就ＳＷＩ
基本原理及其在脑血管疾病中的临床应用进行综述。 １ ＳＷＩ的原理
ＳＷＩ是利用不同组织间的磁敏感性差异产生图像对比。 生物组织在外加磁场作用下产生特定感应磁场，该感应磁场依
赖于外磁场强度和组织分子的磁敏感性。磁敏感性可以用磁
化率来度量，即物质在外磁场作用下的磁化程度。根据磁化率
不同，可将物质分为顺磁性、抗磁性及铁磁性物质。顺磁性物
质经过磁场磁化后，产生与外磁场相同方向的感应磁场，使局
部净磁场增大；而抗磁性物质则产生相反方向的感应磁场，使
局部静磁场减小 Ｊ。绝大多数磁敏感改变与血液中铁的不同
形式相关。血红蛋白是主要的血氧的载体，由４个球蛋白亚单
位组成，每个亚单位包含１个亚铁血色素分子，由卟啉环包绕
一个铁原子（Ｆｅ“）组成。当铁原子与氧结合时，无未成对电
子，因此氧合血红蛋白呈抗磁性；当氧与铁原子分离时，形成脱
通过脑出血再说磁敏感加权成像（SWI）
下面是脑出血患者的常规MR图像，首先通过图像我们先判断出血的时期：
【T1高信号T2高信号且周边有低信号环，双高表现我们就可以确定为亚急性晚期，因为这时候细胞膜崩解，细胞外由高铁血红蛋白主导，T1缩短表现为高信号，T2缩短效应消表现为高信号，血肿周边为巨噬细胞，表现为低信号环】
SWI上的信号表现是什么样的呢？ 我们可以看到SWI上的血肿周边低信号环更加明显，通常会说磁敏感加权成像（SWI）是专门显示静脉的成像方法，因为会为低信号，把各种静脉清楚显示，在这里血肿周围的巨噬细胞为何在SWI上为低信号，接下来和大家一起聊聊SWI成像的基础及常见问题。
一、SWI的简介
SWI最早是由 Dr.E.Mark Haacke于1997年发明的一种MRI技术,在2002年申请专利，是利用高分辨率、流动补偿、三维采集(3D)的梯度回波序列进行采集，这项技术最初主要用于颅内小静脉的显示,当时称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”。随着技术的不断提升,SWI已经广泛应用于临床,并且在出血、钙化以及血管结构的显示上有着极大的优势。在腹部肿瘤的应用上,可以用于检测肿瘤内出血,微小血管、钙化的显示,以及对肿瘤进行分级评价，目前，在肝细胞癌、肾细胞癌以及前列腺癌中的应用已经比较广泛。
二、SWI的基本原理
磁敏感加权成像利用的是不同组织间的磁敏感差异，物质的磁敏感性是组织的固有物理特性之一,反映了物质在外磁场下的作用程度，根据物质的磁敏感性差异,将物质分为顺磁性物质、逆磁性物质和铁磁性物质。顺磁性物质在外磁场下产生的自身磁场方向与外磁场方向相同,磁化率为正值,如脱氧血红蛋白表现为顺磁性、出血末期出现的含铁血黄素具有高顺磁性;逆磁性物质方向与外磁场方向相反,磁化率为负值,如氧合血红蛋白,氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白之间的磁化性差异使其在宏观上呈现为动脉血与静脉血的差异;铁磁性物质具有较高的磁化率,在去除外磁场后被永久磁化,如铁、钴、镍。但不论是顺磁性物质还是逆磁性物质,其进入磁场后均可引起局部磁场的差异性改变,该局部磁场强度的变化引起成像组织内质子共振频率偏移,进而体现在MR相位图中,故磁敏感性不同的组织可以在SWI图像中被区分。
３４４ 福建医科大学学报２００８年７月 第４２卷第４期
磁敏感加权成像在颅内出血中的应用
陈光亮，薛蕴箐，孙斌，段 青
摘要： 目的 初步探讨磁敏感加权成像（ＳＷＩ）对颅内出血的诊断价值。 方法 对临床或手术证实为颅内 出血患者６３例行３．０ Ｔ磁共振检查，比较常规序列及ＳＷＩ序列检查的检出率。 结果 ＳＷＩ检出６２例 （９８．４％），常规序列检出５ｌ例（８１．０％）。两者对颅内出血检出率差别有统计学意义（尸＜Ｏ．０１）。 结论ＳＷＩ序 列对颅内出血的敏感性高，检出率明显高于常规序列。 关键词：磁共振成像；敏感性与特异性；颅内出血 中图分类号：Ｒ４４５．２；Ｒ７４３．３０４ 文献标识码：Ａ 文章编号： １６７２—４１９４（２００８）０４—０３４４—０３
随着磁共振成像技术越来越多应用于颅内出 血的诊断，其优势已逐步显示。有研究表明，磁敏
感加权成像（ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｉｍａｇｉｎｇ，ｓＷＩ）
是迄今为止检测不同类型颅内出血最敏感的序 列Ⅲ。笔者探讨ＳＷＩ在颅内出血的应用价值。
１对象与方法
１．１ 对象收集笔者医院２００６年１２月一２００７年
５月经临床证实为颅内出血患者６３例，男性３４例，
女性２９例，年龄中位数４８岁（６￣８１岁）； 其中脑实质内出血４６例（５例合并蛛网膜下腔出
血），蛛网膜下腔出血６例，脑挫裂伤５例，硬膜外出
血４例，硬膜下出血２例。经手术证实２６例，保守 治疗后复查ＣＴ证实２７例，腰穿证实１Ｏ例。
１．２ ＭＲ检查 全身３．０ Ｔ ＭＲ扫描仪（ＭＡＧＮＥ—
ＴＯＭ Ｔｒｉｏ Ｔｉｍ ３．０ Ｔ，德国西门子公司），发病１０ ｄ
内检查，其中４１例在ＭＲ检查前后１ ｄ内行ＣＴ检
查。ＭＲ扫描序列包括常规序列（ＦＬＡＳＨ—Ｔ ＷＩ＋
ＢＬＡＤＩ）＿ＦＳＥ～Ｔ２ＷＩ）以及ＳＷＩ。各ＭＲ序列的扫
描参数见表１。
表１ ＭＲ序列扫描参数 Ｔａｂ １ ＭＲ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒ
Ｉ缶床研究 磁敏感加权成像在临床中的应用 贺强峰 山西省临汾市第四人民医院影像科０４１０９９ 【摘要】目的：探讨磁敏感加权成像在临床中的应用。方法：阅读有关磁敏感加权成像的文献资料。结果：磁敏感加权 成像在肿瘤、静脉血管畸形、脑外伤、神经退行性疾病的诊断上发挥了重要作用，但在应用中仍有一定的局限性。结论： 磁敏感加权成像将在诊断临床疾病，鉴别诊断中发挥越来越大的作用。 【关键词】磁敏感加权成像；磁敏感性；诊断价值 磁敏感加权成像（ＳＷＩ）是近年发展起来的一种新的技术。 它对由不同组织之间磁化率的差异性引起的Ｔ２＊的变化较敏感， 所以其对于显示静脉畸形、肿瘤、脑外伤、神经退行性疾病的诊 断发挥着重要的作用…。本文从磁敏感加权成像的原理、临床应 用等方面综述如下。 １ ＳＷ Ｊ的原理 １．１组织的磁敏感性：组织的磁敏感性是指组织在外加磁场 中诱发的磁响应的能力。人体内的多数物质都是反磁性的。而体 内的一些金属离子，如铁、铜、锰等，是顺磁性物质，并且这种 顺磁性响应的强度与原子的数目成比例 。由于生物组织的反磁 性响应非常弱，而锰、铜等金属离子的浓度非常低，对组织磁敏 感性的影响非常小，因此，生物组织的磁敏感性差异主要由铁及 其降解产物的含量和分布决定。 １．２ ＳＷＩ的基本原理及特点：磁敏感成像的概念与方法是 Ｅ．Ｍａｒｋ Ｈａａｃｋｅ等于１９９７年发明，并于２００２年申请专利。它采 用３Ｄ梯度回波扫描，完全速度补偿，射频，脉冲扰相等技术，具 有三维、高分比率、高信噪比等特点 。它是目前最理想的显 示静脉系统结构和相关疾病的磁共振方法。另外，人体内还有相 当数量的非血红蛋白铁，主要以铁蛋白及其降解产物——含铁血 红素存在，它是顺磁性物质；也可影响组织的磁敏感效应，因而， ＳＷＩ的相位信息可以反映脑内铁的分布铁的分布特点及神经退行 性疾病时的脑铁异常沉积。 ２ ＳＷＩ的临床应用 ２．１ ｓｗＩ对于肿瘤的诊断价值：ＳＷＩ在肿瘤的诊断方面显示 出较好的应用潜力，通过ＳＷＩ可以从血管增生、微出血、血氧变 化水平等角度观察肿瘤，以更好的评估肿瘤的性质。①肿瘤的静 脉成像：ＳＷＩ可检测出肿瘤内部静脉血管的异常及肿瘤周围组织 内引流静脉形态的异常，为手术治疗等提供更详细的信息；②血 管水平的变化：利用ＳＷＩ检测肿瘤内部血氧水平的变化，从而推 测肿瘤的血管与血氧水平的变化，而这可能对放疗、肿瘤分期和 预后评估等起到一定的作用。③检１１１￣瘤的内微出血。ＳＷＩ易于 发现肿瘤的微出血，可对肿瘤进行分级。 ２．２ ＳＷＩ对血管畸形的诊断价值：ＳＷＩ静脉成像：ｓｗＩ对静脉 的成像依靠血氧饱和度形成的磁敏感差异，不受流速的干扰，对 小血管成像具有特别优势，尤其显示含有静脉血的小血管畸形非 常敏感。所以可以精确地诊断ＩＣＴ与非出血性海绵状血管瘤。其 次ＳＷＩ诊断动静脉畸形（ＡＶＭ）也显示出有强大优势。 ２．３ ＳＷＩ对脑外伤的诊断价值：脑微出血病灶中的血细胞分 解产物主要包括去氧血红蛋白、含铁血红素等顺磁性物质，它们 会使磁场产生两个效应——Ｔ２ 信号减弱及脑内微小出血灶与周 围组织产生相位差异，并导致信号丢失，且这种差异会随着磁场 的增强随之显著增加。ＳＷＩ能发现很小的微出血病灶对灰白质交 界处出血及其敏感，可以测出弥漫性轴索损伤（ＤＴＩ）中的出血部 位、出血灶的数目及大小 。因此，ＳＷＩ提供了更加精确和客观 的评价，在病人昏迷期间能够提供更好的诊断以及有关预后的信 息。 ２．４ ＳＷＩ对神经变性疾病的诊断价值：某些神经变性疾病如 帕金森症（ＰＤ）、亨廷顿病（ＨＤ）、阿尔茨海默病（ＡＤ）、多发 性硬化（ＭＳ）等，其病理改变常常伴有脑内铁的异常沉积。ＰＤ病 人黑质和苍白球区常有异常铁沉积。Ｍｓ通常用ＦＬＡＩＲ序列和Ｔｌ 增强序列观察，而ＳＷＩ对Ｍｓ的诊断增加了新的观察点，如：①可 发现某些病灶与静脉相连；②了解…些病灶内的铁沉积：③位于 灰质之中。通过ＳＷＩ测定脑内铁含量，有可能成为提示某些神经 退行性疾病存在和进展的生物指标，因此，磁共振成像成为研究 这类疾病的脑铁沉积现象的有力工具。 ２．５区分钙化与血肿或静脉：血肿内有各种铁的结合形式， 它们与脑铁沉积有相似的磁敏感属性（顺磁性）。钙化和铁蛋白（含 铁血红素）的磁感应性相反，它们导致的相位偏转方向也相反， 所以在校正相位图上得到一个高信号和一个低信号。 ３结论 ＳＷＩ是以下诸多特点的部分和全部的巧妙组合：①高分辨率 的三维梯度回波成像；②在三个方向上的完全流动补偿；③薄层 厚避免信号丢失；④相位图通过滤波减少不必要的场效应；⑤利 用相位蒙片对磁矩图进行增强处理：⑥相对邻近层面进行最小强 度投影。综上这种独特的数据采集和图像处理过程提高了磁矩图 像的对比，对静脉血，出血和铁沉积高度敏感。ＳＷＩ能提供比常 规ＭＲＩ更好的诊断，有助于显示静脉的解剖结构、静脉血管畸形、 脑外伤、肿瘤、神经退行性疾病等。随着高场强ＭＲ机器的使用， 后处理技术的应用，ＳＷＩ将提供一个新的概念进行临床评估，将 是一扇通向临床磁共振成像的新的大门。 参考文献 【１】李武铭，文华，粱联保，等．磁敏感成像在脑微出血诊断中的应 用价值要求Ｕ】ｌ医学影像，２０１２，（５）：３２—３３． ［２］舒红格，漆剑频，朱文珍，等．磁敏感成像在颅内钙化灶和铁沉 积鉴别中的运用卟华中科技大学学报，２００９，３８（１）：８７—９０． 『３】王丽娟，刘玉波，王光彬，等．磁敏感加权成像原理概述Ⅱ］．磁共 振成像，２０１０，１（３）：２２７—２３０ 【４】孙勤学，张敏呜．磁敏感成像的原理及其应用进展Ｕ】＿国外医学 临床放射学分册，２００７（６）３７７—３８０． 【５］贾庆，汪奇慧，王晓阳，等．磁敏感成像在弥漫性轴索损伤诊断 中的应用价值［『ｌｌ放射学实践，２０１１，２６（３）：２８２—２８５．
