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磁敏感加权成像原理及临床应用-精品医学课件

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磁敏感加权成像(SWI)原理及其在颅内海绵状血管瘤诊断中的应用-精品医学课件

磁敏感加权成像(SWI)原理及其在颅内海绵状血管瘤诊断中的应用-精品医学课件
“右侧额叶肿物切除标本”：海绵状血管瘤伴血 肿形成
病例4 女，67岁，反复全身疼痛半年伴头昏1月
头颅MRI平扫+增强扫描+DWI+SWI示：双侧大脑 半球、小脑、脑干及脑膜多发异常信号，考虑多 发海绵状血管瘤
“右额部肿物切除标本”：海绵状血管瘤，伴出 血、钙化和血栓形成
三、SWI诊断海绵状血管瘤的优势
头部CTA示：鞍区、鞍上及左鞍旁异常强化灶， 考虑来源于左侧颈内动脉的动脉瘤可能性大
头颅MRI平扫+增强示：鞍上及左鞍旁占位，考 虑脑膜瘤可能性大
“鞍区肿物标本”：海绵状血管瘤
病例3 男，21岁，左侧下肢乏力16天
颅脑MRI平扫+增强扫描示：1、右侧额叶异常信 号影，考虑海绵状血管瘤伴出血
SWI区分钙化和静脉：常规MRI很难区分钙化，通 过SWI，钙化的相位和出血/静脉的相位相反
四、存在的争议
有研究者认为，SWI发现的病灶范围更广，对于 发现病灶范围有重要意义
有研究者认为SWI有夸大病灶的效果
SWI的特异之处在于MRI通常被忽略的相位图 SWI的美妙之处就在于它可以对小于一个体素的血
二、SWI对颅内海绵状血管瘤的诊断
SWI已被成功地应用于脑血管畸形，特别是慢血流 型脑血管畸形，包括海绵状血管瘤、静脉发育畸 形等
脑海绵状血管瘤是临床上较常见的脑血管畸形， 由于DSA 较难发现，故又称隐匿性血管畸形，以 单发病灶多见，出血风险性较高
病例1 男，49岁，突发右侧肢体麻木伴无力2天
头颅CT平扫：左顶叶血肿形成，考虑血管畸形所 致，建议MR进一步检查
头颅MRI（平扫+增强+MRA+MRS）：1、左顶叶 异常信号影，考虑急性血肿，局部未见明显畸形血 管，建议血肿吸收后复查

磁敏感加权成像SWI原理及临床应用

磁敏感加权成像SWI原理及临床应用

脑肿瘤
总结词
SWI有助于发现和鉴别脑肿瘤，尤其对于低度恶性脑肿瘤的诊断具有重要价值。
详细描述
磁敏感加权成像（SWI）能够检测到常规MRI难以发现的微小肿瘤病灶。通过SWI，医生可以更准确地判 断肿瘤的位置、大小和形态，有助于肿瘤的早期发现和诊断。此外，SWI还可以提供有关肿瘤性质的信息， 帮助医生制定更精确的治疗方案。
SWI能够提高脑肿瘤的检出率，有助 于肿瘤的鉴别诊断，为制定治疗方案 提供依据。
脑梗塞
SWI通过显示脑梗塞病灶的磁敏感效 应，有助于早期发现梗塞灶，为溶栓 治疗提供时间窗。
肿瘤检测与鉴别
肝脏肿瘤
SWI能够提高肝脏肿瘤的检出率， 有助于肝脏肿瘤的早期发现和鉴 别诊断。
乳腺肿瘤
SWI能够提高乳腺肿瘤的检出率， 有助于乳腺肿瘤的早期发现和鉴别 诊断。
SWI的局限性在于对磁场的要求较高， 需要高均匀度的磁场才能获得高质量 的图像。此外，由于SWI技术需要较 长的扫描时间，因此可能会增加患者 的疲劳感。
02 SWI在临床应用中的价值
脑部疾病诊断
脑出血
脑肿瘤
SWI对脑出血的检测具有高敏感性和 特异性，能够清晰显示出血部位和范 围，为临床诊断和治疗提供重要依据。
06 SWI技术的未来展望
SWI技术的进一步优化
算法改进
通过改进SWI的图像重建算法，提高图像质量和 分辨率，减少伪影和噪声。
动态成像
研究和发展SWI的动态成像技术，以捕捉和显示 更丰富的血流动力学信息。
多模态融合
将SWI与其他影像技术（如MRI、CT等）进行多 模态融合，以提供更全面、准确的诊断信息。
加强对临床医生和影像科医生的培训和教育，提高他们对SWI技术 的认识和应用能力。

MR高分辨磁敏感加课件

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GCS评分不同分级组的病灶数目比较，结果示：GCS 评分＞8分组（6例）检出的病灶数目少于GCS≤8分组 （15例）(t = 0.034 ，p < 0. 05 )，随访发现预后较好。
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
结果
MR 常规序列与 SWI 序列检出 DAI 病灶的部位和数目比较表
扫描 序列
脑皮髓质 交界区 （个）
可作为脑外伤病人的常规检查。
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
GCS 14分
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
同 一 病 人
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男，40岁 车祸伤后7h入院 头痛、烦躁5天
GCS 8分
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
同 一 病 人
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男，13岁，车祸伤后1天入院，浅昏迷7天，GCS 10分 《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
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数据处理
对常规序列图像和处理后的SWI图像进行分析， 包括病灶的形态、数目、部位及分布特点
采用SPSS17.0统计学软件对SWI和常规MRI（T1、 T2、和FLAIR）对DAI病灶的检出率进行统计学分 析， p<0.05认为差异有统计学意义
SWI显示病灶数目与 GCS 相关性分析采用Pearson 相关分析，p<0.05认为差异有统计学意义
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背景与目的 材料和方法 结果 结论
概要
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结果 --- 形态和分布
常规MR表现：21例病例显示脑内DAI的病灶多位于皮髓质交 界区、基底节，呈散在分布，表现为大小不等的点、片状高 或稍高信号影，病灶直径多＜2cm，边界尚清或欠清; FLAIR 可发现T2WI为阴性的病灶

磁敏感加权成像

磁敏感加权成像

（式中r和φ为极坐标，△X为球体与周围组织的磁化率差异，a为球体直径， B0为外加磁场）
在X-Y轴平面（横断面） 的球体中心层面上即 φ=90°时，公式为δB(r,90) = - 1/3×△X× B0 ×(a/r)3， 由于球体呈顺磁性，△X为 正值，所以外周的磁场变 化为负值，即△B＜0，根 据左手系统中相位与△B的 正比关系，该层面中球体 外周信号衰减
a-d: 初诊
临床应用—一过性缺血
21岁患者，突发失语
e-f: 24小时后复查
临床应用—动脉血栓
磁敏感血管征（Susceptibility vessel sign，SVS）：缺血责任动脉走行区内的GRE低 信号影，直径略超过责任动脉，与CT动脉致密征类似，病理基础为血栓内的血红蛋白 脱氧后产生的顺磁性效应
➢ (B,SWI 1级) 右额叶少突胶质细胞瘤，1个 ITSS
➢ (C,SWI 2级) 左额顶叶区星形细胞瘤， 5个 以上ITSS
➢ (D,SWI 3级) 左顶叶胶质母细胞瘤，10个以 上ITSS
临床应用—胶质瘤分级
➢ (A) 右颞叶少突胶质细胞瘤，T2稍高信号， 未见明显异常灌注及ITSS, SWI 0级
➢ （a）左侧颞叶片状稍长T1信号，局部脑回肿胀，周边头皮软组织肿胀 ➢ （b）左侧颞叶片状稍长T2信号，边界模糊，局部脑沟变浅 ➢ （c）ＳWＡＮ ，左侧颞叶片状稍高信号伴内部小片状低信号影并左侧脑室枕角低信号影，分别考虑为脑挫
裂伤内出血及脑室内少量积血
临床应用—蛛网膜下腔出血
右外侧裂池 蛛网膜下腔出血
基本原理
基本原理
SWI静脉成像的基本原理
（1）静脉内的去氧血红蛋白具有顺磁性作用且磁敏感性较强，可引起局 部磁场不均匀并缩短T2*弛豫时间，从而与周边组织形成对比；

磁敏感成像在临床诊疗中的应用 ppt课件

磁敏感成像在临床诊疗中的应用 ppt课件
血管再通后颅内出血，除了要高 度考虑再灌注损伤外，对于高龄 患者、颅内多发性陈旧性软化灶 的患者要充分排除脑小动脉病变、 血管畸形、脑小静脉病变可能。
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磁敏感定义 磁敏感的成像特点 磁敏感阳性结果的意义 临床诊疗的指导意义 总结
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脑微出血是脑内微小血管病变所导致的脑实质亚临床损 害,主要特征为脑实质内微小出血灶,临床无明确的症状与 体征，必须依赖SWI序列检查呈现。
图与磁距图融合，形成独特的图像对比。
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7
顺磁性物质：具有未成对的轨道电子，它们在外加磁场存 在时自身产生的磁场(M)与外加磁场(H)方向相同，具有正 的磁化率(χ>0)
反磁性物质：则没有成对的轨道电子，自身产生磁场(M) 与外加磁场(H)方向相反，具有负的磁化率(χ<0)。
铁磁性物质：可被磁场明显吸引，去除外磁场后仍可以被 永久磁化，具有很大的磁化率
脑梗死患者有脑出血隐患，这对临床溶栓治疗以及二级 预防使用抗栓、抗凝等药物带来风险；常规核磁共振扫描 对脑出血诊断率低，尤其对微小出血检出率效果差；磁敏 感加权成像对微小出血病灶检出率高，敏感性高，有着独 特的检查优势；将磁敏感加权成像用作急性脑梗死患者的 常规检查对指导临床治疗有着重要的意义。
血，在诊断脑外伤、脑肿瘤、脑血管畸形、脑血管病及某 些神经变性病等方面具有较高的价值及应用前景，比传统 T2加权像诊断出血、淀粉样变性等病变更敏感，SWI显示 出血的阳性率为100%。
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3
磁敏感加权成像(SWI) 以T2*加权梯度回波 序列作为序列基础，根据不同组织间的磁
敏感性差异提供图像对比增强，可同时获 得磁距图像(magnitudeimage)和相位图像 (phase image)。SWI在显示脑内小静脉及 出血方面敏感性优于常规梯度回波序列， 具有较高的临床应用价值。

磁敏感加权成像PPT课件

磁敏感加权成像PPT课件

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4
SWI原始图经后处理可得到幅度图、相位图及血管图
静脉图
幅度图
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相位图
5
SWI临床应用
微小出血灶的显示 脑外伤 脑血管畸形及隐匿性血管疾病的显示 脑肿瘤内部结构的评估 铁沉积与相关疾病评价 钙化
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6
高血压病无症状微小出血
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7
脑血管淀粉样变性
为老年人自发性、非外伤性、非高血压 性脑出血的常见原因之一
➢ 只要造成局部磁场不均匀，就会产生磁敏感效应， SWI图像就会有显示，表现为低信号
➢ 产生因素
➢ 顺磁性物质：磁共振造影剂、脱氧血红蛋白 （静脉中 含量高）、含铁血黄素 （出血的代谢产物）、铁蛋白 （老年人含量增加，脑代谢性疾病）
➢ 抗磁性物质：钙化
.
3
颅内引起磁敏感效应的病变
➢脑出血， ➢肿瘤出血、肿瘤内有丰富的血管，显示侧枝循环 ➢血管源性疾病、外伤 ➢异常静脉形成（静脉畸形，引流静脉） ➢正常人、老年人的一些灰质核团（铁蛋白） ➢脑代谢性疾病（异常铁蛋白形成）Parkinsons病， Alzheimer病（阿尔茨海默氏病），Huntington舞蹈病（ 慢性进行性舞蹈病） ➢钙化
顺磁性，因此利用磁敏感加权成像可以使出血灶显影。
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17
脑外伤
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18
男孩，10岁，外伤后头痛
T1FLAIR
T2FLAIR
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19
SWI
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20
外伤的强烈撞击可能会导致轴索的断裂，导致局部有 细小的出血点，很难在影像学上显示，SWI可以清晰显示 这些小出血点。
.
21
DAI易损伤区解剖基础
细小髓静脉引流入隔 静 脉，静脉汇合处为 静脉系统薄弱区域

脑磁敏感加权成像原理与临床应用

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《MR磁敏感加权成像》课件


成像原理
通过改变磁场梯度和脉冲序列参数，提高对特 定病灶和组织的可见度和对比度。
影像重建
利用先进的信号处理和图像重建算法，实现高 质量的MR磁敏感加权图像。
MR磁敏感加权成像的优势
高分辨率
能够提供清晰、细节丰富的图像，揭示微小病变和 解剖结构的细节。
快速成像
采用高效的成像序列和快速的扫描技术，缩短患者 等待时间，提高工作效率。
2 磁共振信号处理
基于磁共振信号的特性，在计算机中进行处理和重建，得到清晰高分辨率的图像。
3 成像模式
包括T1加权、T2加权和质子密度加权等模式，每种模式在成像中突出显示不同的组织对 比度像是一种改变成像参数以增强 对特定组织信号的成像技术。
应用广泛
适用于各种疾病的诊断和治疗监测，如肿瘤、 神经系统疾病和心血管疾病等。
《MR磁敏感加权成像》 PPT课件
本课件将介绍磁共振成像的原理，以及MR磁敏感加权成像技术的简介、优势 和应用领域，还会详细探讨技术细节，并提供临床应用案例。让我们一起深 入了解MR磁敏感加权成像的前沿技术和振奋人心的发展。
磁共振成像原理
1 核磁共振效应
核自旋与外加磁场的相互作用产生共振信号，实现对物体内部结构的成像。
骨骼疾病
4
等方面的问题。
检测和评估骨折、关节炎和其他骨骼疾 病。
MR磁敏感加权成像的技术细节
磁场强度 扫描序列 成像参数选择 图像重建
1.5T、3.0T、7.0T 横断面、冠状面、矢状面 TR、TE、TI等 滤波、插值和平滑处理
MR磁敏感加权成像的临床应用案例
神经系统疾病
精确定位脑肿瘤、脑卒中和癫 痫灶，指导手术治疗和放疗计 划。
非侵入性
无需手术或注射对比剂，避免了传统成像方法的风 险和不适。
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SWI可以显示以往方法不能显示的肿瘤内 静脉血管结构和出血。
肿瘤生长依赖病理性的血管增生形成,恶性 肿瘤有血管增长迅速、多发微出血的倾向
SWI有助于确定肿瘤良恶性以及恶性程度的分级。 SWI 和CE - T1WI 上显示的肿瘤内部结构明显不
同。 CE - T1WI上肿瘤的内部结构取决于坏死、囊变
磁敏感加权成像包含了相位和磁敏感度差 异信息, 对于出血、小静脉和铁的显示特别 敏感, 为现有的MR诊断技术提供了有力的 补充。
在肿瘤诊断、成人及儿童外伤性脑损伤、 脑血管病的诊断中起到很重要的作用。
静脉解剖信息、病变内血管结构以及铁沉 积的显示明显优于其他的成像方法。
SWI 的技术还在不断发展,其作用和应用范 围会越来越大。
和肿瘤边缘, SWI 上大多数取决于血液成分，其显示肿瘤边界、
内部结构、出血和静脉结构的效果更好。
脑创伤的诊断
脑外伤是否合并颅内出血对评估病情、判 断预后和选择治疗方法都有重要意义。
弥漫性轴索损伤(DAI) 是其主要形式,是由 脑白质剪切应力损伤引起的,成人轴索损伤 的程度与不良的结果有关，有出血的预后 比无出血的预后差
DWI和PWI诊断脑梗死具有较高的敏感性和 特异性, 但是对于出血的诊断却不够理想。
SWI 可以很灵敏地发现出血,很容易显示出 血区。
血栓栓塞或狭窄减低了动脉血流从而改变 了磁敏感度, 随着脱氧血红蛋白数量的增加 使局部血氧饱和度降低。
SWI 可以作为一种辅助性方法,进一步定位 受影响血管的范围,更重要的是,能明确梗死 内是否存在出血,识别急性缺血中早期的微 出血。
急性期脑梗死的溶栓治疗中,最关键的是要 确定是否合并出血和动脉内是否有血栓存 在。如果存在出血,将是溶栓治疗的禁忌证。
SWI可以将二者区分开来,判断此类病人以 及将要或已接受抗凝或抗血小板治疗的病 人是否存在出血, 对于治，显示不了肿 瘤内部结构的不同。
由于出血病灶在常规MRI图像上的表现复 杂多样,很容易漏诊小出血灶。
SWI在显示出血病灶方面的有明显优势。 可以为损伤性质和临床预期结果提供有用 的信息。
神经退行性疾病的诊断
某些神经变性疾病如帕金森症、亨廷顿病、 阿尔茨海默病、多发性硬化等, 其病理改变 常常伴有脑内铁的异常沉积。
测定脑内某些部位的铁含量(主要为铁蛋白) 不仅仅可以掌握疾病的进程, 而且还可以在 一定程度上预测病人的愈后。
脑血管畸形的诊断
血管畸形 TOF-MRA和CE-MRA依赖于血液的流动
效应, CE-MRA能提高对小血管的分辨力, 但一些静脉疾病( 如海绵状血管瘤、静脉血 管瘤、毛细血管扩张等) ，由于血液流动慢， 显示畸形的血管都不满意。
SWI信号不受血流速度和方向的影响, 低速 血流能增强磁化率改变效应，发现静脉畸 形较T2*WI更敏感。
人体内除了血红蛋白外, 非含铁血红素铁(如铁蛋 白、转铁蛋白和钙等)也可以影响组织的磁敏感效 应。
颅内非含铁血红素铁主要以顺磁性的铁蛋白形式 存在, 因而, SWI的相位信息可以反映脑内铁的分 布特点以及神经退行性疾病时的脑铁异常沉积。
磁敏感成像的临床应用
脑血管畸形的诊断 脑血管病的诊断 脑肿瘤的诊断 脑创伤的诊断 神经退行性疾病的诊断
谢 谢！
SWI是一种利用不同组织间的磁敏感性差 异而成像的技术，对小静脉、微出血和铁 沉积更敏感。
成像基础：组织间磁敏感度差异和BOLD效 应。
磁敏感成像的原理
血红蛋白特性及其磁敏感效应 非血红素铁和钙及其磁敏感效应
血红蛋白特性及其磁敏感效应
氧合血红蛋白没有多余的未成对电子，是 反磁性物质。
右侧颞叶动静脉畸形
右侧小脑半球海绵状血管瘤合并不同时期的出血
海绵状血管瘤
左枕叶脑梗塞
缺血性脑梗塞
出血性脑梗塞
脑膜瘤
脑膜瘤
脑弥漫大B细胞性淋巴瘤
胶质瘤
胃癌脑转移
肺癌脑转移
小结
SWI 作为新的成像技术, 为MR成像的发展 提供了新的前景, 利用高分辨率的三维梯度 回波序列、3D 完全流动补偿技术得到相位 图和磁矩图的信息, 通过滤波技术可以减少 不必要的伪影,可以很好的显示出血、小静 脉和矿物质。
去氧血红蛋白含有4个未成对电子是顺磁性 物质。
顺磁性物质起局部磁场不均匀, 导致质子自 旋快速失相位。结果造成局部组织T2* 缩 短、信号降低。
含70%去氧血红蛋白的静脉血引起磁场的 不均匀性导致：T2*时间缩短和血管与周围 组织的磁化率差异引起的相位差加大两种 效应。
非血红素铁和钙及其磁敏感效应
SWI诊断小的AVM也显示出强大的优势， 能清晰显示病灶的界线, 且能提供更详细的 信息, 显示出更多的病灶。
局限性
显示供血动脉差。 对接近颅骨的病灶, 由于气体与组织界面间
的磁敏感性, 应用受到一定的限制。 有时很难显示病灶的实际大小
脑血管病的诊断
血栓栓塞或动脉硬化性狭窄产生的脑血管局 部缺血导致急性出血性或非出血性脑梗死。
磁敏感加权成像原理 及临床应用
磁敏感加权成像( susceptibility weighted imaging, SWI) ,是由美国韦恩 州立大学教授、底特律生物医学研究中心 磁共振成像学院主任E.M.Haacke 博士及 其团队, 共同开发的一种新型磁共振成像对 比技术。2002 年, Haacke 博士作为主要 发明人,在美国获得SWI 技术专利