磁敏感效应在脑部的应用

1、磁敏感在人体颅脑病变的应用磁敏感在人体颅脑病变的应用 张伟张伟 张婷张婷 曹顺曹顺 彭娟彭娟 杨笑天杨笑天医医 学学 影影 像像定义定义：磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI)是一组利用组织磁敏感性不同而成像的技术，得到幅值图和相位图实际上也是一种T2加权技术。它是一种长回波时间(TE)三个方向上均有流动补偿的梯度回波序列，与传统T2加权序列比较，具有三维、高分辨力、高信噪比(signal noise ratio，SNR)的特点。在脑血管病、脑肿瘤、脑外伤、神经变性病等中枢神经系统病变中有较高临床应用前景和价值磁敏感的发展史 最早由E. Mac

2、k Haacke等于1997年发明1并于2002年申请专利，最初称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”(high resolution blood oxygenation level dependent venographic imaging) 该技术早期主要应用于脑内小静脉的显示，近年来经过高场磁共振仪的应用及相关技术的不断改进，其临床应用范围得到了极大的扩展。基本原理基本原理磁敏感加权成像磁敏感加权成像 （Susceptibility Susceptibility Weighted ImagingWeighted Imaging，SWISWI）是一种利）是一种利用组织磁敏感性不同而成像的新技

3、术用组织磁敏感性不同而成像的新技术采用全新的长回波时间，三个方向均采用全新的长回波时间，三个方向均有流动补偿的梯度回波（有流动补偿的梯度回波（GREGRE）新序）新序列列对对局部磁场变化局部磁场变化非常敏感，在图像上非常敏感，在图像上显示为低信号显示为低信号引起磁场变化的原因引起磁场变化的原因SWI临床应用1 微小出灶2 脑梗死3 脑血管形4 脑外伤5 退行性病6 血管瘤SWI主要利用组织间磁敏感差异形成图像对比,磁敏感物质有顺磁性物质、反磁性物质及铁磁性物质.人体组织中绝大多数磁敏感改变与血液中铁的不同形式或出血等相关.当血红蛋白中的Fe2+与氧结合时，无不成对电子，形成的氧合血红蛋白呈反磁

4、性。当氧与铁离子分离形成脱氧血红蛋白时，血红蛋白的构像改变阻碍周围的水分子接近铁离子，形成的脱氧血红蛋白有4个不成对电子，呈顺磁性。SWI对小静脉，微出血，铁沉积较敏感。脑血管病早期、微量出血性病变：脑血管病早期、微量出血性病变： 在患者出现症状在患者出现症状2 25 5小时，小时，SWISWI即可显即可显示出血病灶，最早发现病灶的时间是发病示出血病灶，最早发现病灶的时间是发病2323分钟，与分钟，与CTCT比较，全组比较，全组6262名脑出血患者名脑出血患者SWISWI显示病灶的敏感度、特异度和准确度均为显示病灶的敏感度、特异度和准确度均为100100。SWISWI临床经常应用于脑淀粉样血管

5、病、临床经常应用于脑淀粉样血管病、脑动脉粥样硬化微量出血性疾病的诊断。脑动脉粥样硬化微量出血性疾病的诊断。SWISWI可以将脑梗死动脉溶栓后颅内可以将脑梗死动脉溶栓后颅内对比剂渗出与少量出血二者区分开对比剂渗出与少量出血二者区分开来，从而指导抗凝治疗。来，从而指导抗凝治疗。SWISWI显示显示远段小血管的效果较佳。脑梗塞的远段小血管的效果较佳。脑梗塞的病变内含大量去氧血红蛋白，病变内含大量去氧血红蛋白，SWISWI呈现血管走形低信号影即磁敏感症，呈现血管走形低信号影即磁敏感症，对脑梗塞早期诊断和血管病变提供对脑梗塞早期诊断和血管病变提供补充信息。补充信息。脑梗死脑梗死早期脑梗死并出血：早期脑梗

6、死并出血：MRISWI急性期脑梗：急性期脑梗：MRSWI脑血管畸形脑血管畸形静脉畸形、毛细血管扩张静脉畸形、毛细血管扩张症、海绵状血管瘤等疾病症、海绵状血管瘤等疾病都属于低流速血管畸形。都属于低流速血管畸形。SWISWI发现静脉畸形非常敏感，发现静脉畸形非常敏感，若应用较小体素，则可进若应用较小体素，则可进一步降低部分容积效应的一步降低部分容积效应的影响，而且结合图像的相影响，而且结合图像的相位信息能发现常规位信息能发现常规MRMR无法无法显示的血管结构。显示的血管结构。发育性静脉异常发育性静脉异常 脑外伤脑外伤脑外伤是否合并颅内出血对评估病情、判断预脑外伤是否合并颅内出血对评估病情、判断预后

7、和选择治疗方法都有重要意义，由于出血病后和选择治疗方法都有重要意义，由于出血病灶在常规灶在常规MRIMRI图像上的表现复杂多样，很容易图像上的表现复杂多样，很容易漏诊小出血灶。漏诊小出血灶。SWISWI在显示出血病灶方面有在显示出血病灶方面有明显优势。明显优势。弥漫性轴索损伤是脑外伤中的一种特殊类型，弥漫性轴索损伤是脑外伤中的一种特殊类型，是由剪切力引起脑白质的弥漫损伤，通常伴有是由剪切力引起脑白质的弥漫损伤，通常伴有多发小出血灶，常规多发小出血灶，常规MRIMRI图像显示病灶的效果图像显示病灶的效果欠佳，如果弥漫性轴索损伤伴有出血，则预后欠佳，如果弥漫性轴索损伤伴有出血，则预后更差。更差。S

8、WISWI能清晰显示病灶的数目、大小和部能清晰显示病灶的数目、大小和部位位。MRISWI脑脑静脉静脉( (窦窦) )血栓形成血栓形成SWISWI对脑静脉对脑静脉( (窦窦) )血栓形成的诊断血栓形成的诊断具有重要价值，尤其在显示皮质具有重要价值，尤其在显示皮质静脉血栓方面具有优势。静脉血栓方面具有优势。SWISWI在发在发病第病第l l周之内的显示敏感度比较稳周之内的显示敏感度比较稳定。定。SWISWI显示皮质静脉血栓的敏感显示皮质静脉血栓的敏感度明显高于常规度明显高于常规MRIMRI和和MRVMRV，而且，而且可以确定静脉性脑梗死伴发的血。可以确定静脉性脑梗死伴发的血。DWIDWI及及T1W

9、IT1WI及及T2WIT2WI仅发现脑内少量仅发现脑内少量水肿与腔梗，并未发现出血。水肿与腔梗，并未发现出血。右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓形成1d 右侧乙状窦急性血栓形成右侧乙状窦急性血栓

10、形成1d 右侧乙状窦沟血栓形成一周SWISWI见深部引流静脉及脑表面静脉网广泛增粗扩张迂曲，并发现早期见深部引流静脉及脑表面静脉网广泛增粗扩张迂曲，并发现早期出血灶右侧乙状窦急性血栓形成出血灶右侧乙状窦急性血栓形成SWI见深部扩张的静脉见深部扩张的静脉右顶枕叶交界右顶枕叶交界处早期出血处早期出血Parkinson 病黑质、苍白球部位异常铁沉积，黑质致密带宽度变窄。 SWI的成像优势 在三个方向上完全流动补偿，高分辨率，薄层扫描，相邻层面采用最小强度投影，极大的提高了图像的对比度，都出血，静脉，钙铁沉积敏感。是常规MRI序列的重要补充，能够显示更加详细的信息。SWI的局限性 由于SWI是利用磁敏感效应的成像技术，所有能造成局部磁场不均匀的因素都可