磁敏感加權(quán)成像對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變的應(yīng)用及其進(jìn)展

摘要：磁敏感加權(quán)成像（SWI）是一種新型的無創(chuàng)性MRI檢查技術(shù)，對(duì)許多臨床疾病有著重要的應(yīng)用價(jià)值，尤其是對(duì)腦內(nèi)血管性病變、腦外傷及退行性病變的診斷有著很大的優(yōu)勢(shì)[1]。本文即針對(duì)磁共振SWI序列在顱腦疾病中的應(yīng)用及其進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：磁共振；磁敏感加權(quán)成像；神經(jīng)系統(tǒng)病變；應(yīng)用進(jìn)展

磁敏感加權(quán)成像（susceptibility-weighted imaging，SWI）是一種利用血氧水平依賴效應(yīng)和不同組織問磁敏感差異的磁共振新技術(shù)，它采用三個(gè)方向施加完全流動(dòng)補(bǔ)償?shù)母叻直嫒S梯度回波序列進(jìn)行掃描，能夠比常規(guī)梯度回波序列更敏感地顯示出血，甚至是微小出血，在診斷腦外傷、腦腫瘤、腦血管畸形、腦血管病及某些神經(jīng)變性病等方面具有較高的價(jià)值及應(yīng)用前景[2，3]。

1 SWI的基本原理

SWI采用三維采集，空間分辨力明顯提高，選擇薄層采集，明顯降低背景場(chǎng)T2噪聲的影響，在所有方向上進(jìn)行完全流動(dòng)補(bǔ)償。在采集數(shù)據(jù)時(shí)，將強(qiáng)度數(shù)據(jù)與相位數(shù)據(jù)分開重排，采集結(jié)束得到兩組圖像，即強(qiáng)度圖像及相位圖像。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的后處理，對(duì)相位數(shù)據(jù)進(jìn)行高通濾波，形成校正圖像，用校正的相位圖像作為相位加權(quán)因子，疊加在強(qiáng)度數(shù)據(jù)上，最終形成SWI圖像[4，5]。

2 SWI的應(yīng)用及其進(jìn)展

2.1急性腦梗塞的SWI應(yīng)用 SWI對(duì)急性腦梗塞的預(yù)后及指導(dǎo)治療具有重要意義。腦梗塞是一種常見的缺血性腦血管疾病，急性期腦梗塞起病急，致死致殘率比較高[6]。常規(guī)的磁共振掃描、灌注、彌散加權(quán)成像以及血管成像可提供顱內(nèi)缺血的病理信息而協(xié)助診治，但這些序列很難判斷梗塞伴有急性出血，雖然CT一直作為診斷顱內(nèi)出血的\"金標(biāo)準(zhǔn)\"，但CT對(duì)梗塞動(dòng)脈溶栓后顱內(nèi)滲出的對(duì)比劑和少量出血的鑒別很困難，由于SWI對(duì)缺氧、鐵及鈣等順磁性物質(zhì)極為敏感，因此它對(duì)治療后明確有無微小出血灶，對(duì)是否抗凝以及止血等都非常關(guān)鍵。SWI還可以借助順磁性物質(zhì)的磁敏感性，采集到急性大腦皮質(zhì)薄壁組織和蛛網(wǎng)膜下腔出血，提供大腦血流情況，對(duì)腦梗塞的診斷具有重大的幫助[7]。

2.2腦外傷的SWI應(yīng)用 腦外傷易引起微小出血，常規(guī)MR很難被發(fā)現(xiàn)。但SWI能清晰顯示病灶的數(shù)目、大小和部位[8]。并且SWI對(duì)急、慢性出血灶的分期敏感。在超急性期時(shí)，栓子和血腫的主要成分為氧化血紅蛋白，在T2加權(quán)上呈現(xiàn)等或高信號(hào)，T1加權(quán)上為等信號(hào)；血腫在產(chǎn)生兩個(gè)小時(shí)之后開始轉(zhuǎn)變?yōu)槊撗跹t蛋白，使局部磁場(chǎng)的均勻度發(fā)生改變；而在慢性期開始產(chǎn)生巨噬細(xì)胞，對(duì)血紅蛋白吞噬以及對(duì)亞鐵血紅蛋白降解，進(jìn)而使得具有高度磁敏感效應(yīng)的含鐵血黃素沉積[9]。因此通過SWI的磁敏感效應(yīng)對(duì)血腫進(jìn)行分期時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。由上可得出，SWI對(duì)腦外傷病情的評(píng)估、預(yù)后及選擇治療方法上具有重要意義。

2.3腦血管畸形的SWI應(yīng)用 傳統(tǒng)的MRA成像對(duì)較大的血管顯示良好，而對(duì)小靜脈卻顯示欠佳，SWI圖像通過最小密度投影處理后，可以更好地勾畫出小血管，尤其是靜脈的邊界。它利用組織間的磁敏感差異形成獨(dú)特對(duì)比，相較質(zhì)子密度、T1及T2加權(quán)像顯著不同，它放大了腦部疾病中微血管的磁敏感效應(yīng)，提高了對(duì)血管畸形的顯示能力[10]。靜脈畸形、毛細(xì)血管擴(kuò)張癥以及海綿狀血管瘤由于是低流速的血管異常，在常規(guī)MRA上很難顯示，而SWI則是理想的檢查手段。在鑒別診斷上，小血管的形態(tài)、信號(hào)與較小的鈣化通常類似，比較難鑒別，但在SWI圖上，鈣化及出血為低信號(hào)，靜脈為高信號(hào)，進(jìn)而能夠鑒別。另外，MRI常規(guī)掃描對(duì)顱內(nèi)海綿狀血管瘤的診斷雖然比較敏感，但SWI對(duì)海綿狀血管瘤的顯示效果更佳，能比平掃M(jìn)R顯示更多的病灶[11]。

2.4腦腫瘤的SWI應(yīng)用 現(xiàn)在應(yīng)用于臨床的各種MRI序列在顯示腫瘤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面比較困難，而SWI可以觀察瘤內(nèi)的出血、代謝物、鈣化、壞死及實(shí)質(zhì)部分、腫瘤相關(guān)靜脈等。由于惡性腫瘤多具有快速增長(zhǎng)的血管結(jié)構(gòu)，并常伴有微量出血[12]。因此，應(yīng)用SWI通過瘤內(nèi)出血、小血管及瘤周水腫在高低級(jí)別腫瘤間存在的顯著差異，幫助確定腫瘤的良惡性以及惡性程度的分級(jí)[13]。進(jìn)一步幫助制定腫瘤的治療方案。因此SWI對(duì)腫瘤的術(shù)前指導(dǎo)及判斷愈后具有很高的臨床價(jià)值。

2.5腦鐵、鈣的測(cè)定 某些神經(jīng)變性疾病如帕金森癥、亨延頓病、阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化等，其病理改變多伴有腦內(nèi)鐵的異常沉積[14]。鐵在體內(nèi)是強(qiáng)磁性物質(zhì)，在鐵含量豐富的組織中，如顱腦、肝臟，質(zhì)子會(huì)產(chǎn)生更多的負(fù)相位移，減少共振相位，從而導(dǎo)致場(chǎng)強(qiáng)和回波時(shí)間增加，進(jìn)而使SWI圖像上的組織對(duì)比度增強(qiáng)。通過測(cè)定腦內(nèi)某些部位的鐵含量不僅可以了解疾病的進(jìn)程，而且還可以在一定程度上預(yù)測(cè)病人的愈后[15]。再者，磁敏感加權(quán)成像針對(duì)腦內(nèi)鈣化灶時(shí)，也具有比較強(qiáng)的敏感性，在臨床應(yīng)用上，對(duì)顱內(nèi)結(jié)核、囊蟲病以及含有鈣化灶的顱內(nèi)腫瘤性疾病的診斷可提供重要信息[16]。在影像學(xué)檢查上，CT一般作為評(píng)估顱內(nèi)礦物質(zhì)沉積首選方法，但由于鐵、鈣具有不同程度的磁敏感效應(yīng)，所以SWI在顯示顱內(nèi)鐵、鈣沉積要比CT更敏感。

2.6 SWI在其他方面應(yīng)用 SWI除了應(yīng)用到上述疾病中，許多學(xué)者也做其他方面的研究。有學(xué)者依據(jù)SWI可以高敏感地探測(cè)到是否存在顱內(nèi)出血，在Wills血管再通術(shù)、動(dòng)脈硬化斑塊旋切術(shù)、心臟瓣膜修補(bǔ)術(shù)后行SWI頭顱掃描，可達(dá)到預(yù)防栓塞及引導(dǎo)術(shù)后發(fā)生彌漫性血管內(nèi)凝血的抗凝治療的目的。由于SWI對(duì)微小出血灶具有高敏感性，因此對(duì)于易發(fā)生動(dòng)靜脈血管病和小血管動(dòng)脈瘤的高血壓患者也可協(xié)助臨床診斷。SWI是基于血氧水平依賴效應(yīng)和不同組織間磁敏感差異成像的，因此SWI可用于高分辨率的腦功能成像。通過調(diào)節(jié)吸入的CO和O2含量比值，對(duì)腦血流量進(jìn)行定量分析，來評(píng)估CO水平在大腦生理活動(dòng)中的影響。

3結(jié)論

SWI作為新的成像技術(shù)，為MRI成像的發(fā)展提供了新的前景。①磁敏感加權(quán)成像包含了相位圖和磁敏感度差異信息，對(duì)于出血、小靜脈和鐵的顯示特別敏感，為現(xiàn)有的MRI診斷技術(shù)提供了有力的補(bǔ)充。②在腫瘤診斷、成人及兒童外傷性腦損傷、腦血管病的診斷中起到很重要的作用。③靜脈解剖信息、病變內(nèi)血管結(jié)構(gòu)以及鐵沉積的顯示明顯優(yōu)于其他的成像方法?？傊?，SWI技術(shù)作為一項(xiàng)高新技術(shù)，在腦血管疾病、腦外傷、腦腫瘤、神經(jīng)變性病等中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變中有較高的臨床應(yīng)用前景和價(jià)值。

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編輯/申磊