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【摘要】 目的 探讨3.0T磁共振磁敏感加权成像(Susceptibility weighted imaging，SWI)在脑部疾病中的临床应用价值。 方法 收集疑有血管病变的脑部疾病72例，其中海绵状血管瘤22例，脑梗死10例，脑外伤21例，脑出血13例，静脉畸形3例，脑肿瘤3例，行常规T1WI、T2WI、DWI、FLAIR、SWI序列及增强T1WI、MRA。评价SWI序列较其他序列对显示小的出血灶、小的静脉、含铁血黄素、钙化等顺磁性物质的优越性。 结果 SWI在海绵状血管瘤，能鉴别出血与血管发现更多的小出血灶。在静脉畸形，能多发现平扫不能发现的小静脉畸形及显示更多的细小的静脉向大静脉引流。在脑挫伤，SWI看见发现平时难以发现的更多的小出血灶。在脑梗死，SWI 可发现小出血灶。在脑肿瘤，SWI显示小的引流静脉及病灶内钙化灶。 结论 SWI是显示低流量血管畸形、小的静脉结构、多发细小出血以及铁钙沉积十分敏感的脉冲序列，可以作为MRI常规序列的重要补充，应用于中枢神经系统疾病的诊断和鉴别诊断。
【关键词】 磁敏感成像;海绵状血管瘤;静脉畸形;脑外伤
3.0T MRI susceptibility weighted imaging in the diagnosis of brain diseases
ZHANG Fang,ZHANG Feng-xiang,YUAN Lan,et al. MRI Room,Inner Mongolia Erdos City Hospital, Erdos 017000,China
Objective To evaluate the sensitivity-weighted 3.0T magnetic resonance imaging (Susceptibility weighted imaging, SWI) in the brain diseases in clinical application.Methods The collection of suspected vascular lesions of the brain disease, 72 cases, of which 22 cases of cavernous hemangioma, 10 cases of cerebral infarction, 21 cases of traumatic brain injury, cerebral hemorrhage in 13 cases, venous malformations, 3 cases of brain tumor in 3 cases, by conventional T1WI , T2WI, DWI, FLAIR, SWI sequences and enhanced T1WI, MRA. Evaluation of SWI sequences than the other sequences showed a small hemorrhage, small veins, hemosiderin, calcification and other paramagnetic material superiority.Results SWI in the cavernous hemangioma, its ability to discern there to find more small blood vessels hemorrhage. In the venous malformation, can be found more plain which can not be found in the small venous malformations, and show more of the small veins to large veins draining. In brain contusion, SWI see normally find more difficult to find a small hemorrhage. In cerebral infarction, SWI can be found a small hemorrhage. In brain tumors, SWI shows a small draining veins, and calcification within a lesion.Conclusion SWI is to show low-flow vascular malformations, small veins of the structure, multiple small bleeding, as well as iron and calcium deposition of sensitive pulse sequence, MRI can be used as an important complement to conventional sequence applied to the central nervous system diseases, diagnosis and differential diagnosis.
[Key words] magnetic-sensitive imaging; cavernous hemangioma; venous malformations; brain injury
磁敏感加权成像(Susceptibility weighted imaging,SWI)利用不同组织间磁敏感的差异产生图像对比，通过运用高分辨率扫描和小密度投影等技术，清晰地显示脑内静脉系统，对含铁血黄素沉着，矿物质沉积等顺磁性物质非常敏感[1]。本文通过对脑血管畸形、脑梗死、脑挫伤、脑肿瘤等疾病在SWI序列的影像表现，主要探讨SWI在脑部疾病中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料 收集2009年7月—2010年3月行MRI检查，经临床及影像检查证实的72例脑部疾病，其中海绵状血管瘤22例，静脉畸形3例，脑外伤21例，脑梗死10例，脑出血13例，脑肿瘤3例。女24例，男48例，年龄11～80岁，平均47.2岁。临床症状复杂多样，与病变部位有关。
1.2 方法 使用GE Signa 3.0T EXCITE HDMR 系统，8通道线圈，进行SWI，常规MRI(SE-T1FLAIR、FSE-T2WI、FSE-T2FLAIR)检查，ADW4.3工作站进行SWI图像后处理。脑出血、脑梗死、静脉畸形患者同时行MR血管成像(MRA)检查。脑肿瘤同时行增强扫描。SWI采用高分辨率三维扰相梯度回波序列，TR/TE=36/20mms，层厚2，间距0，同时得到相位图和幅度图，经过图像后处理技术，得到最小密度投影，最后生成三维重建后的SWI图。
2 结果
发现海绵状血管瘤22例，病变大部分在T1WI和T2WI呈混杂信号，其SWI表现显示病变多发点片状出血灶及周边含铁血黄素环，均呈低信号。病变显示范围较T2WI明显增大，边界更清楚，并且在SWI上多发现多个小出血灶。见图1。图1 海绵状血管瘤 A (T1WI)、B(T2WI)显示左侧枕叶脑灰质内小片状等高混杂信号，T2WI看见低信号含铁血黄素环，C(SWI)显示病灶明显较前两个序列增大 静脉畸形3例，2例T1WI和T2WI表现为部分呈流空信号，境界不清楚，SWI看见几根较细的静脉向增粗的引流静脉集中汇聚，病变范围较T1WI和T2WI明显增大。另外1例，平扫未经明显异常征象，SWI上看见扭曲堆积静脉。见图2。图2 静脉血管畸形 C(SWI)左侧小脑半球可见“海蜇头”样低信号，较A(T1WI)和B(T2WI)点状长T1长T2异常信号范围明显扩大 脑外伤21例，T2WI呈低等混杂信号，T2WI呈高信号。SWI表现显示病变呈低信号，并且SWI较CT和MRI平扫发现更多的小出血灶。见图3。图3 多发脑挫伤 SWI 显示右侧颞叶、右侧枕叶多发点状低信号出血灶，A (T1WI)和B (T2WI)病灶显示不清 脑梗死10例，行CT和传统MRI扫描、MRA、DWI和SWI扫描，其中8例SWI显示有出血，常规MRI及CT仅2例显示出血。脑梗死溶栓治疗后，出血范围较常规MRI明显增大。见图4。图4 脑梗死溶栓术后 A (T1WI)左侧小半球低信号内混有点状高信号灶153Sm-EDTMP。 B (T2WI )病灶呈稍高信号，内混有点状低信号。C (DW)I病灶呈不均匀高信号。D增强扫描病灶呈脑回状强化。E (SWI)病灶以低信号为主，说明溶栓后并发出血 脑出血13例，其中9例亚急性期脑出血者，图像表现为短T1长T2信号，4例慢性期脑出血者，图像表现为长T1长T2信号为主，有少量短T1短T2信号。SWI以低信号为主，混杂少量高信号，所示出血区域均广于T1WI、T2WI 序列，并且SWI较T1WI、T2WI多发现出血灶。见图5。图5 脑出血 A T1WI左侧顶叶病变，中央呈高信号，周边呈等信号。B T2WI病变中央呈低信号，周边呈稍高信号。C SWI病变以低信号为主，混杂有等高信号 颅内肿瘤3例，其中1例脑膜瘤，2例转移瘤。SWI显示常规MRI上未显示的内部出血及内部静脉血管。见图6。图6 转移瘤 A(T1WI)肿块呈等高混杂信号。B(T2WI)肿块呈不均匀高信号。C(增强扫描)肿块呈环形强化。D(SWI)肿块内看见多的点状低信号血管影
3 讨论
3.1 SWI技术原理及方法 SWI是一种利用组织的磁性成像的技术，实际上是一种三维采集技术，它通过长TE，高分辨率，完全流动补偿，薄层重建的梯度回波伴流过的相位信息以增加磁矩图的对比和增加组织间的磁敏感差异，是对磁敏感效应的敏感性最大化。本研究使用了3T的MR设备，提高了SNR、组织对比度、磁敏感度，而成像时间则缩短[2]。在临床实践中，经常用最小强度投影来帮助显示扭曲的结构和显示血管系统的连续性，它还帮助区别不与主要静脉相邻的出现。SWI具有以下诸多特点：高分辨率的三维梯度回波成像，在3个方向上的完全流动补偿，薄层厚避免信号丢失，相位图通过滤波减少不必要的场效应，产生相位蒙片，利用相位蒙片对磁矩图进行增强处理，相对邻近层面进行最小强度投影;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，对静脉畸形、出血和钙、铁沉积高度敏感[1～3]。本研究使用了3.0T的MR设备，提高了SNR、组织对比度、磁敏感度，而成像时间则缩短。
3.2 SWI技术在脑部疾病诊断中的应用 SWI对显示静脉、出血产物和铁沉积高度敏感。所以研究的初步临床应用已显示在血管畸形、外伤、肿瘤、血管性疾病、神经变性疾病以及与铁沉积有关的疾病中的应用潜力。本文主要探讨SWI在海绵状血管瘤、静脉畸形、脑外伤、脑梗死、脑出血和脑肿瘤疾病中的应用价值。
3.2.1 血管畸形 属于低流速的血管结构，而常规MRI受血液流空效应的影响， T2WI显示高流速血管敏感，对管径细小，流速低血管的敏感性下降。磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)依赖血液的流动效应，对比剂增强血管造影(CE-MRA)可以提高对小血管的分辨力，受体素块较大所致部分容积效应的影响，难以显示细小血管，而SWI 成像显示低流速的静脉血流，SWI合并的相位信息提供改进的敏感性能发现传统T2WI成像无法显示的血管结构。本组22例海绵状血管瘤，其中7例SWI表现为完全低信号，14例清楚显示病变内多发点片状出血灶及周边含铁血黄素环，呈低信号。1例为幕上、幕下多发海绵状血管瘤，CT仅发现两处病灶，SWI可见多发大小不等海绵状血管瘤并多发散在灶性出血。3例静脉畸形常规MRI平扫各序列均显示少许不易发现的异常信号，而SWI 清楚显示血管瘤蜘蛛样改变。
3.2.2 脑外伤 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，由于出血病灶在常规MRI图像上表现复杂多样，很容易漏诊小出血灶[4]。本组21例脑外伤患者，15例SWI 较常规MRI多发现多处小出血灶。3例脑挫伤合并颅内血肿形成，SWI显示点片状出血灶的低信号。2例弥漫性轴索损伤，SWI能清晰显示病灶的数目、大小和部位，为临床提供更多的信息，指导临床积极治疗。
3.2.3 脑血管病 血管破裂红细胞溢出后,氧合血红蛋白首先转化为脱氧血红蛋白,进入慢性期后转化为高铁血红蛋白及含铁血黄素,后三者均是顺磁性的,能使SWI信号减低[5]。本组13例脑出血，SWI呈低高混杂信号，出血区域比常规MRI信号序列广。10例脑梗死患者，其中6例SWI显示有出血，常规MRI及CT显示2例出血。SWI为临床提供更多的信息，减少治疗过程中并发症的发生。许多研究表明，SWI在诊断超早期脑实质出血梗死后出血性转化方面优于常规MRI和CT。此外，CT难以鉴别脑梗死动脉溶栓后颅内对比剂渗出与少量出血，而SWI可以将二者分开，从而指导抗凝治疗。
3.2.4 脑肿瘤 脑肿瘤常规MRI平扫及增强显示的结构为肿瘤实质、坏死囊变、一定量出血和肿瘤边界，对肿瘤内部的微细结构无法鉴别。SWI的出现改善了图像的对比，可以检测到常规成像无法显示的肿瘤内部的静脉管系统和微量出血，是肿瘤成像的一种有用的补充序列。由于肿瘤生长依赖病理血管形成，恶性肿瘤通常具有快速增长的血管结构和多发微量出血，因此应用SWI有助于肿瘤的分级。本组1例转移瘤可见在较大的病灶内多发的出血灶，另外1例脑膜瘤及1例脑膜瘤均未能发现内部的出血或静脉血管，这与我们积攒的肿瘤病例少有关。 总之，SWI对显示血液成分和静脉血管系统更敏感，SWI在显示病灶的内部结构方面也提供更多的信息，发现传统MRI可能漏掉的信息。文献报道SWI技术在帕金森病、多发性硬化、血管性痴呆和大脑淀粉样血管病等疾病中也有重要意义 [6，7]。所以SWI在脑血管疾病、脑外伤、脑肿瘤等中枢系统疾病中有较高临床应用前景和价值。
【参考文献】
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