MR磁敏感技術(shù)在腹部疾病應(yīng)用的進(jìn)展

李 燁 劉愛連 田士峰

磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）最初的設(shè)計(jì)目的是應(yīng)用血氧水平依賴（blood oxygen level-dependent，BOLD）效應(yīng)使靜脈系統(tǒng)顯影。BOLD MRI 的成像基礎(chǔ)主要在于去氧血紅蛋白的濃度或含量，常以橫向弛豫率R2*值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[1]。SWI本質(zhì)上是一種T2*技術(shù)，采用完全流動(dòng)補(bǔ)償?shù)?D梯度回波序列，獲得相位圖像和幅值圖像，利用不同組織間磁敏感性的差異產(chǎn)生圖像對(duì)比，對(duì)各種順磁性血液產(chǎn)物如去氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白、含鐵血黃素及靜脈血等具有很高的敏感性，已廣泛應(yīng)用于腦內(nèi)小靜脈的顯示，并在腦外傷、腦腫瘤以及腦血管小靜脈畸形等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷中發(fā)揮重要作用。多回波采集重T2*加權(quán)血管成像（enhanced T2*weighted angiography，ESWAN）序列是一種根據(jù)相鄰組織間磁敏感性不同所致信號(hào)差異來產(chǎn)生相位和幅度圖像的高分辨率三維梯度回波成像。與SWI序列在后處理技術(shù)上有所不同，ESWAN序列是一個(gè)多回波采集的重T2*加權(quán)，其不僅具備常規(guī)SWI序列所具有的高分辨、薄層三維采集、同時(shí)得到相位及幅度信息等特點(diǎn)，而且其特有的多回波采集方式使得一次掃描可獲得多個(gè)回波的相位圖及幅度圖，并同時(shí)獲得相位值、R2*值等多個(gè)定量參數(shù)。

近年來隨著MR磁敏感技術(shù)的不斷改進(jìn)以及掃描時(shí)間的縮短，該技術(shù)逐漸被嘗試著應(yīng)用到腹部，以下對(duì)磁敏感技術(shù)在腹部疾病的臨床應(yīng)用進(jìn)展予以綜述。

磁敏感技術(shù)在肝臟疾病的應(yīng)用

1.肝臟彌漫性病變

磁敏感技術(shù)在肝纖維化、肝硬化等彌漫性病變中都有所應(yīng)用。已有研究探討了R2*值評(píng)估兔肝纖維化的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)R2*值與肝纖維化分期呈正相關(guān)趨勢(shì)，進(jìn)而反映肝纖維化嚴(yán)重程度以及肝臟血氧含量變化，從而指導(dǎo)臨床診療。Chen等[2]發(fā)現(xiàn)SWI可更為清晰地顯示肝硬化結(jié)節(jié)，明顯增加結(jié)節(jié)的檢出數(shù)量，為肝硬化預(yù)后的評(píng)估提供了更為有價(jià)值的信息。由于肝硬化患者肝內(nèi)常有內(nèi)源鐵沉積，而鐵選擇性沉積于肝硬化結(jié)節(jié)中，在SWI圖像中呈低信號(hào)影像，且SWI對(duì)鐵沉積結(jié)節(jié)的檢出較MR常規(guī)序列更敏感；而癌變結(jié)節(jié)內(nèi)鐵含量極少，表現(xiàn)為鐵沉積背景上的高信號(hào)局灶乏鐵區(qū)。陶冉等[3]應(yīng)用SWI評(píng)價(jià)了肝硬化患者肝臟鐵沉積與血清鐵蛋白含量的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)酒精性與乙型肝炎后肝硬化患者肝臟高含鐵區(qū)SWI相位值與患者血清鐵蛋白濃度呈負(fù)相關(guān)，證明相位值可以無創(chuàng)性評(píng)估活體肝臟鐵沉積程度。Zhang等[4]研究證實(shí)，SWI對(duì)肝硬化門靜脈高壓患者脾臟Gamna-Gandy小體檢出的敏感性明顯高于MR常規(guī)序列，且Gamna-Gandy小體的數(shù)量與門脈直徑、脾臟大小成正比，從而為評(píng)估肝硬化門靜脈高壓患者食管胃底靜脈曲張危險(xiǎn)程度提供了新的非侵入性檢查方法，有效避免了常規(guī)內(nèi)鏡檢查造成曲張靜脈破裂所致消化道大出血。

2.肝臟腫瘤性病變

磁敏感技術(shù)對(duì)肝臟腫瘤性病變的診斷極具價(jià)值，體現(xiàn)在形態(tài)學(xué)特點(diǎn)及定量研究等方面。Tao等[5]研究表明，由假包膜及纖維包膜構(gòu)成的肝細(xì)胞癌邊緣在SWI中表現(xiàn)為條狀低信號(hào)影，后經(jīng)病理證實(shí)其中含有大量的微血管結(jié)構(gòu)，其內(nèi)的去氧血紅蛋白十分豐富，SWI對(duì)腫瘤邊緣的檢出率（67.4%）明顯高于MR常規(guī)序列（25.6%），而肝細(xì)胞癌假包膜或纖維包膜的出現(xiàn)對(duì)其預(yù)后是有利的。李秋云等[6]通過研究發(fā)現(xiàn)在SWI圖像中，膽管細(xì)胞癌單位面積下腫瘤微出血灶或血管的數(shù)目均較肝細(xì)胞癌顯著減少，這與膽管細(xì)胞癌新生血管較少，屬于乏血供腫瘤的病理特點(diǎn)相吻合，可作為兩者鑒別診斷的參考依據(jù)。

Sun等[7]研究了ESWAN序列的R2*值對(duì)肝細(xì)胞癌與肝血管瘤鑒別診斷的價(jià)值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞癌的R2*值明顯高于肝血管瘤，可能與肝細(xì)胞癌細(xì)胞代謝旺盛，導(dǎo)致腫瘤相對(duì)處于缺氧環(huán)境有關(guān)，以9.48Hz作為閾值，診斷肝細(xì)胞癌的敏感度達(dá)96.20%。

磁敏感技術(shù)在腎臟疾病的應(yīng)用

BOLD-MRI在腎臟疾病的應(yīng)用已十分廣泛，在腎血管性病變、腎移植、糖尿病腎病、急性腎功能衰竭等方面都有相關(guān)報(bào)道。陸媛媛等[8]聯(lián)合運(yùn)用MR常規(guī)序列、BOLD-MRI以及擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）對(duì)慢性移植腎病進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)慢性移植腎病的移植腎髓質(zhì)R2*值、皮質(zhì)表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值均較正常移植腎降低，因此可以無創(chuàng)性地診斷慢性移植腎病。糖尿病腎病早期的缺氧、高濾過現(xiàn)象改變了腎臟的氧合狀況，可對(duì)R2*值產(chǎn)生影響：腎皮質(zhì)的缺氧情況隨糖尿病腎病的加重而加重，R2*值明顯升高；而腎髓質(zhì)的缺氧情況隨糖尿病腎病的加重而緩解，R2*值降低[9]，可以此監(jiān)測(cè)腎臟血氧含量，更早地發(fā)現(xiàn)糖尿病相關(guān)的腎損害，并作為診療的重要參考指標(biāo)。在評(píng)估急性腎衰竭方面，邢金子等[10]通過對(duì)急性輸尿管梗阻所致腎損害的大鼠模型研究顯示，急性尿路梗阻1小時(shí)后，腎髓質(zhì)R2*值較梗阻前降低，提示此階段腎髓質(zhì)氧含量升高，而此階段血肌酐濃度尚處于正常范圍，提示R2*值能敏感地反映急性梗阻早期腎髓質(zhì)的氧含量變化，而腎髓質(zhì)氧代謝的改變是被認(rèn)為是誘發(fā)急性腎衰竭的重要原因。

磁敏感技術(shù)在腎腫瘤的分級(jí)、評(píng)估及鑒別方面也得到了應(yīng)用。Chen等[11]的研究中將SWI圖像中腎透明細(xì)胞癌腫瘤內(nèi)的出血灶和微血管信號(hào)定義為腫瘤內(nèi)部磁敏感信號(hào)（intratumoral susceptibility signal intensity，ITSS），通過對(duì)ITSS的主要類型及出現(xiàn)率進(jìn)行分等級(jí)觀察，比較不同級(jí)別腎透明細(xì)胞癌的ITSS表現(xiàn)，最終證實(shí)低級(jí)別腎透明細(xì)胞癌中ITSS出現(xiàn)率明顯高于高級(jí)別腎透明細(xì)胞癌，這與既往免疫組化研究證實(shí)的低級(jí)別腎透明細(xì)胞癌中微小靜脈多于高級(jí)別透明細(xì)胞癌的結(jié)論一致。通過對(duì)ITSS進(jìn)行形態(tài)學(xué)評(píng)估，還可以對(duì)腎透析患者等不宜進(jìn)行對(duì)比增強(qiáng)的病人于術(shù)前進(jìn)行腎細(xì)胞癌分級(jí)。Xing等[12]利用CT、常規(guī)MRI序列、SWI同時(shí)對(duì)腎透明細(xì)胞癌的瘤內(nèi)出血進(jìn)行檢出率及出血灶形態(tài)的評(píng)估，并與根治術(shù)后的腎臟標(biāo)本進(jìn)行同層面的對(duì)比，結(jié)果表明，SWI對(duì)出血灶的檢出率明顯高于常規(guī)MRI序列及CT，敏感度及準(zhǔn)確度都達(dá)到了100%。有研究發(fā)現(xiàn)腎臟單純囊腫、復(fù)雜囊腫、細(xì)胞癌及血管平滑肌脂肪瘤R2*值間存在顯著差異，腎臟實(shí)性病變的R2*值明顯高于囊性病變，從而定量區(qū)分需手術(shù)切除和非手術(shù)切除的不同腎臟病變。

磁敏感技術(shù)在生殖系統(tǒng)疾病的應(yīng)用

SWI在男女生殖系統(tǒng)疾病中也等到了一定應(yīng)用。Bai等[13]對(duì)前列腺癌患者的研究發(fā)現(xiàn)，SWI對(duì)前列腺癌出血灶的檢出率明顯高于常規(guī)MR序列及CT檢查。由于前列腺癌組織中血管數(shù)目增多，分支數(shù)量減少，同時(shí)新生血管脆性較大，極易發(fā)生出血，出血灶的檢出為前列腺癌的MR診斷提供了重要補(bǔ)充信息。Takeuchi等[14]研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合SWI及MRI常規(guī)序列對(duì)卵巢子宮內(nèi)膜異位囊腫的檢出率達(dá)到97.6%，而單獨(dú)使用MRI常規(guī)序列時(shí)檢出率只有76.2%，這是由于子宮內(nèi)膜異位囊腫的囊壁中有吞噬了大量含鐵血黃素的巨噬細(xì)胞沉積，聯(lián)合SWI可以發(fā)現(xiàn)更多沿囊壁分布的點(diǎn)狀或條狀低信號(hào)影。Aynur Solak等[15]對(duì)腹壁子宮內(nèi)膜異位囊腫患者的SWI圖像進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)病灶中心的點(diǎn)、條狀低信號(hào)影以及病灶外周的低信號(hào)環(huán)會(huì)隨月經(jīng)周期的改變而變化，這一特點(diǎn)為腹壁子宮內(nèi)膜異位囊腫病灶與其他腹壁腫物的鑒別提供了有價(jià)值的診斷依據(jù)。

綜上所述，隨診MR磁敏感技術(shù)的改善，其在腹部疾病的應(yīng)用日益廣泛。磁敏感技術(shù)為非增強(qiáng)技術(shù)，不需使用對(duì)比劑，避免了一系列對(duì)比劑副反應(yīng)。磁敏感技術(shù)提供了疾病的血供、代謝、微量出血等信息，同時(shí)，其特有的定量參數(shù)也為腹部疾病的定量診斷提供了新途徑，有良好的應(yīng)用前景。

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