磁敏感SWAN 序列在腦部疾病中的臨床應(yīng)用*

楊時(shí)騏，余炫頡，楊 培，王升忠，盛 練，余開(kāi)湖

(1.湖北科技學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，湖北咸寧 437100;2.咸寧市中心醫(yī)院放射科)

磁共振磁敏感技術(shù)包含不同的衍生序列，如T2*血管加權(quán)成像(T2 star weighted angiography，SWAN，GE)、SWI(susceptibility weighting imaging，SWI，Siemens)、靜脈血氧水平依賴(lài)成像(VenoBOLD，Philips)［1，2］，該技術(shù)利用不同組織具有不同磁敏感差異而產(chǎn)生圖像對(duì)比，采用高分辨率掃描、相位圖、最小密度投影(MinIP)等技術(shù)，能夠清晰顯示顱腦靜脈系統(tǒng)，對(duì)于含鐵血黃素、礦物質(zhì)等順磁性物質(zhì)沉積非常敏感，形成不同于傳統(tǒng)T1、T2 及質(zhì)子密度的特殊對(duì)比技術(shù)。我們通過(guò)研究腦外傷、腦腫瘤、腦梗塞、腦血管畸形等疾病在SWAN序列的影像學(xué)表現(xiàn)，探討SWAN 序列在腦部疾病中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2012 年10 月至2013 年6 月在湖北省咸寧市中心醫(yī)院(同濟(jì)咸寧醫(yī)院)MRI 室行MRI 檢查，經(jīng)過(guò)證實(shí)的24例腦部疾病患者，女7例，男17例，年齡18～70 歲，平均41 歲。其中外傷患者8例，顱內(nèi)腫瘤患者4例，腦梗塞4例，血管畸形6例，其他用于鑒別診斷2例。

1.2 方法

使用美國(guó)GE 公司生產(chǎn)的Signa HDxt 1.5T 超導(dǎo)型磁共振掃描儀，使用8 通道頭部線圈，掃描序列參數(shù)如下:T1WI FLAIR(TR=1708ms TE=26ms TI=720ms)，F(xiàn)SE T2WI PROPELLER (TR=6000ms TE=106ms)，F(xiàn)SE T2WI FLAIR(TR=8402ms TE=143ms TI=2100ms)，部分病例T1WI FLAIR 增強(qiáng)掃描(TR=2264ms TE=26ms)，層厚5mm，層間隔1.0mm。EPI DWI 序列(TR=4500ms TE=82ms FA=90°b 值分別為0、1000s/mm2)。SWAN 序列采用完全速度補(bǔ)償，三維梯度回波序列(3DGRASS)，參數(shù)如下:TR=71ms，TE=53ms，F(xiàn)A=20°，F(xiàn)OV=24cm ×18cm，層厚2mm，層間距0mm。

1.3 圖像后處理

通過(guò)GE Signa HDxt 1.5T 磁共振掃描儀的ADW4.4 工作站Functool 后處理軟件自動(dòng)得到經(jīng)過(guò)校正的相位圖、磁矩圖，最后對(duì)所得到的磁矩圖采用最小密度投影得MinIP 圖像。

2 結(jié)果

外傷患者8例，5例患者在T1WI、T2WI 常規(guī)序列呈混雜信號(hào)或高信號(hào)，其SWAN 表現(xiàn)顯示低信號(hào)的多發(fā)斑點(diǎn)狀出血灶及周邊含鐵血黃素環(huán)。SWAN 序列病灶范圍顯示較常規(guī)序列大，邊界更清晰，并且于SWAN 上多發(fā)現(xiàn)6 個(gè)小出血灶。另外2例患者，T1WI、T2WI 常規(guī)序列無(wú)明顯發(fā)現(xiàn)，但在SWAN 上發(fā)現(xiàn)小斑點(diǎn)、點(diǎn)狀低信號(hào)出血灶。還有1例患者合并右小腦半球深靜脈血栓，常規(guī)T1WI、T2WI 抑水序列中央小梭形高信號(hào)環(huán)繞低信號(hào)，SWAN 序列病灶中央及周?chē)鶠榈托盘?hào)。

腫瘤內(nèi)出血灶4例，均為膠質(zhì)瘤。4例患者磁共振T1WI、T2WI 常規(guī)序列信號(hào)高低不均，T1WI可見(jiàn)少許高信號(hào)，SWAN 序列可見(jiàn)瘤內(nèi)更大范圍低信號(hào)，1例膠質(zhì)瘤SWAN 序列可見(jiàn)瘤內(nèi)靜脈血管。2例行磁共振增強(qiáng)掃描，腫瘤中度不均勻強(qiáng)化。

腦梗塞出血灶4例，4例急性腦梗塞患者均行傳統(tǒng)T1WI、T2WI、T2WI 抑水序列掃描、DWI 序列、SWAN 序列掃描，其中4例SWAN 均顯示有斑點(diǎn)狀、細(xì)小點(diǎn)狀低信號(hào)出血灶，而常規(guī)T1WI、T2WI 抑水序列僅2例顯示高信號(hào)出血灶。

血管畸形6例，其中2例常規(guī)T1WI 和T2WI表現(xiàn)為條形、小條形低信號(hào)，邊緣欠清，SWAN 序列清晰顯示幾根較細(xì)靜脈向較粗的引流靜脈匯集，另外4例SWAN 序列發(fā)現(xiàn)迂曲較粗靜脈血管，范圍較大，而常規(guī)T1WI 和T2WI 畸形血管顯示不明顯。

其他病變用于鑒別診斷2例，其中1例Co 中毒患者，常規(guī)T1WI 和T2WI 顯示兩側(cè)蒼白球呈稍長(zhǎng)T1 長(zhǎng)T2 信號(hào)，左側(cè)病灶較大，SWAN 上不呈低信號(hào)，排除蒼白球含鐵性鈣化或出血灶，結(jié)合病史有力支持Co 中毒;1例患者中腦右前方小斑片狀短T1 長(zhǎng)T2 信號(hào)，T2WI 抑水高信號(hào)，SWAN 序列為等信號(hào)，排除出血病灶或靜脈血管病變，后行壓脂序列證實(shí)為脂肪成分，診斷脂肪瘤。

3 討論

磁共振磁敏感技術(shù)是基于不同組織間磁敏感性的差異成像的技術(shù)，并且是一種3D 梯度回波采集技術(shù)，反映組織磁化屬性的對(duì)比度增強(qiáng)技術(shù)，它通過(guò)高分辨率、長(zhǎng)的回波時(shí)間(time of echo，TE)、3個(gè)方向上的完全流動(dòng)補(bǔ)償，薄層重建的梯度回波、相位信息過(guò)濾，從而加大磁矩圖對(duì)比，也加大不同組織間的磁敏感性差異，形成良好圖像對(duì)比。SWAN 序列作為磁共振磁敏感技術(shù)的衍生序列之一，是一種較新的多回波采集序列，能夠在不同時(shí)間采集不同的T2*加權(quán)圖像，并能檢測(cè)到不均勻磁場(chǎng)引起的磁敏感差異，進(jìn)而敏感地檢測(cè)到出血灶、小靜脈、鐵沉積。腦血管病變區(qū)比對(duì)側(cè)鏡像位置的校正相位值(corrected phase，CP)增加，提示病變區(qū)磁敏感效應(yīng)物質(zhì)含量增加，可以用于量化分析［3］。在臨床上，SWAN 序列已經(jīng)在外傷、腫瘤、腦梗塞、血管畸形、其他病變?nèi)缟窠?jīng)變性疾病或與鐵沉積有關(guān)的疾病中得到較多的應(yīng)用。

對(duì)于腦外傷患者，MRI 常規(guī)成像序列比CT 有著更大優(yōu)勢(shì)，更容易發(fā)現(xiàn)病變，如腦挫傷水腫，而且對(duì)于部分小灶性、微灶性出血損傷病灶，SWAN序列相對(duì)常規(guī)MRI 序列有著明顯的優(yōu)勢(shì)，能更準(zhǔn)確地顯示出微小或隱匿性出血病灶，并能對(duì)彌漫性軸索損傷(diffuse axonal injury，DAI)提供更加準(zhǔn)確、客觀的依據(jù)［4］。本組腦外傷患者8例，5例常規(guī)MRI 序列發(fā)現(xiàn)病灶，SWAN 顯示更準(zhǔn)確的出血灶的范圍及數(shù)量;2例患者，僅SWAN 序列能發(fā)現(xiàn)隱匿性出血灶;1例患者為外傷合并小腦半球深靜脈血栓，MRI 常規(guī)成像序列發(fā)現(xiàn)病變高信號(hào)，SWAN 亦能清楚顯示病變低信號(hào)，為診斷深靜脈血栓提供有力依據(jù)。

腦腫瘤患者常規(guī)MRI 一般顯示為實(shí)性或囊實(shí)性腫塊，可見(jiàn)占位效應(yīng)，部分合并有壞死、囊變、甚至出血，但腫瘤內(nèi)部的微細(xì)結(jié)構(gòu)無(wú)法深入鑒別。SWAN 序列可以檢測(cè)到常規(guī)MRI 所不能顯示的瘤內(nèi)出血及瘤內(nèi)引流靜脈，是腫瘤MRI 成像序列的一種很有價(jià)值的補(bǔ)充。膠質(zhì)瘤的生長(zhǎng)依賴(lài)于腫瘤病態(tài)血管，高級(jí)別膠質(zhì)瘤常合并有出血灶，提示SWAN 序列對(duì)腫瘤分級(jí)有所幫助;血液及其代謝物如去氧血紅蛋白、高鐵血紅蛋白、鐵蛋白、含鐵血黃素等均可被SWAN 序列所識(shí)別。本組共4例腦腫瘤均為膠質(zhì)瘤患者，4例磁共振常規(guī)序列信號(hào)高低不均，T1WI 少許高信號(hào)，SWAN 序列可見(jiàn)瘤內(nèi)更大范圍低信號(hào)，2例膠質(zhì)瘤SWAN 序列可見(jiàn)瘤內(nèi)靜脈血管。2例行磁共振增強(qiáng)掃描，腫瘤中度不均勻強(qiáng)化。

對(duì)于腦梗塞患者，SWAN 序列可敏感檢測(cè)梗塞范圍內(nèi)的出血灶。腦梗塞時(shí)動(dòng)脈血流會(huì)改變磁敏感性，去氧血紅蛋白相對(duì)增多，SWAN 序列除對(duì)梗塞范圍進(jìn)一步顯示外，觀察梗塞區(qū)域出血灶是優(yōu)勢(shì)所在。高血壓引起的腔隙性梗塞在初期可能就有微小出血，SWAN 序列可以顯示微小的腔隙性腦梗塞早期小出血灶。本組4例急性腦梗塞患者，行常規(guī)MRI 掃描、DWI 和SWAN 序列掃描，其中4例SWAN 均顯示有低信號(hào)出血灶，而常規(guī)MRI 序列僅2例顯示高信號(hào)出血灶。

MRI 常規(guī)平掃、MRA 僅對(duì)高流速的動(dòng)脈血管敏感，而血管畸形多為低流速的靜脈血管。慢速多向血流的畸形血管增強(qiáng)時(shí)強(qiáng)化特異性不強(qiáng)，加上部分容積效應(yīng)的因素，小的血管畸形很容易漏診或顯示不明顯或不能顯示。SWAN 序列對(duì)于低流速的靜脈管腔非常敏感，其相位信息能幫助發(fā)現(xiàn)畸形血管。本組6例血管畸形，其中2例常規(guī)序列表現(xiàn)為條形、小條形低信號(hào)，邊緣欠清，SWAN序列清晰顯示幾根較細(xì)靜脈匯集，另外4例SWAN 序列發(fā)現(xiàn)迂曲較粗靜脈血管，范圍較大，而常規(guī)序列顯示不明確?？梢?jiàn)，小血管的顯示尤其是靜脈顯示是SWAN 序列的一個(gè)很大優(yōu)勢(shì)。并且SWAN 序列在不需要造影劑的情況下能夠能在一個(gè)序列里高分辨率掃描腦內(nèi)靜脈和動(dòng)脈，與TOFMRA 和TOF-MRV組合時(shí)間相比顯著縮短，用最小密度投影(MinIP)、最大密度投影(MIP)的重建可以把動(dòng)脈與靜脈鑒別開(kāi)來(lái)［5］。

另外，SWAN 序列在鑒別其他一些疾病時(shí)，也能起到一定作用，如本組病例中，用SWAN 序列幫助Co 中毒、脂肪瘤的鑒別診斷各1例。可以用于排除鐵沉積鈣化、出血、異常小靜脈血管等可能性，從而提高診斷準(zhǔn)確性。

總之，在常規(guī)MRI 序列的基礎(chǔ)上，SWAN 序列能夠提供獨(dú)到的病灶內(nèi)部信息，并能發(fā)現(xiàn)常規(guī)磁共振序列顯示不明顯或不能顯示的病灶。SWAN序列還可用于其他一些疾病的鑒別診斷，在多發(fā)性硬化(multiple slerosis，MS)［6］、帕金森病(Parkinson＇s disease，PD)腦內(nèi)鐵沉積［7］、阿爾茨海默病(Alzheimer disease，AD)腦內(nèi)鐵沉積［8］、腦囊蟲(chóng)病(neurocysticercosis)［9］、高流量腦血管畸形(highflow vascular malformation，HFVM)［10］、血管性癡呆(vascular dementia，VD)、神經(jīng)變性疾病中也有其獨(dú)特價(jià)值。SWAN 序列能夠檢測(cè)到鐵磁性相關(guān)的磁敏感效應(yīng)，可以作為檢測(cè)腦內(nèi)礦物質(zhì)沉積的一種敏感的手段。

本文收集病例數(shù)較少，淺析了SWAN 序列作為一種臨床比較常用的并基于磁化效應(yīng)敏感的磁共振成像技術(shù)，在顯示靜脈血管、出血灶及血液代謝物、含鐵礦物質(zhì)沉積等腦部病變有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，是對(duì)腦部疾病診斷的一個(gè)有用補(bǔ)充，有助于臨床腦部疾病的診斷與鑒別診斷，存在較大的臨床價(jià)值和良好的應(yīng)用空間，另外用磁敏感成像相位值對(duì)腦部鐵沉積性疾病的定量研究值得進(jìn)一步深入。

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