腦部疾病中MR磁敏感加權(quán)成像的應(yīng)用

黃金，丁研兵

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臨床學(xué)院，湖北 武漢）

0 引言

磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的可以反映組織磁化屬性的新的對(duì)比增強(qiáng)技術(shù)，利用不同組織間磁敏感性的差異產(chǎn)生圖像對(duì)比，常采用高分辨率掃描、相位圖像蒙片和最小密度投影、完全速度補(bǔ)償?shù)母叻直媛?DT、梯度回波序列等技術(shù)，清晰地顯示腦內(nèi)靜脈血管，對(duì)含鐵血黃素沉著、礦物質(zhì)沉積等順磁性物質(zhì)等非常敏感[1]。本研究通過(guò)對(duì)腦血管畸形、腦梗死、腦挫傷、腦腫瘤等疾病在SWI 的影像表現(xiàn)分析，旨在探究SWI 在腦部疾病中的應(yīng)用及其價(jià)值。

1 研究資料與方法

1.1 臨床資料

選取我院2016年4月至2017年4月腦部疾病患者124例，其中男性76例，女性48例，男：女=1.58:1，年齡在12～78歲之間，平均年齡為42±3.1歲。124例患者中海綿狀血管瘤16例（占12.9%），腦梗死32例（占25.8%），腦出血15例（占12.1%），腦外傷36例（占29.0%），多發(fā)性硬化7例(占5.6%)，顱內(nèi)腫瘤7例（占5.6%），小靜脈畸形7例（占5.6%），腦部大片狀鈣化3例（2.4%），基底節(jié)礦物質(zhì)鐵沉積1例（（占0.8%），臨床癥狀復(fù)雜。

1.2 使用方法

采用我院新購(gòu)進(jìn)的由德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的MAGNETOM Skyra 3.0T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)，TX雙通道射頻發(fā)射技術(shù)，頭部表面線圈，48道通道超高射頻接受平臺(tái)。進(jìn)行常規(guī)的彌散序列成像（DWI）、SE序列、3DGRESWI、液體抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列掃描（FLAIR）。掃描序列包括SET1加權(quán)序列和SET2加權(quán)序列的冠狀位、軸位和矢狀位；FLAIR、DWI及3D-GRESWI序列。傳統(tǒng)掃描參數(shù)如下：T1WI(TE=15ms,TR=250ms),TSET2WI(TE=100ms,TR=7950ms),層厚6mm，F(xiàn)LAIR(TE=120ms,TR=7000ms),DWI(TE=90 ms,TR=91ms)，3D-GRESWI(TE=20ms,TR=28ms,FA=25°,MinIP)[2]。

2 結(jié)果

經(jīng)MR磁敏感加權(quán)成像得出本次研究124例，海綿狀血管瘤16例（占12.9%），病變顯示在T1WI和T2WI上主要呈現(xiàn)混雜信號(hào)，SWI顯示病變區(qū)域有較多點(diǎn)片狀出血灶，出血灶周邊有呈低信號(hào)的含鐵血黃素環(huán)，邊界清晰；腦梗死32例（占25.8%），進(jìn)行傳統(tǒng)的MRI和CT掃描后有6例顯示出血，再進(jìn)行MRA、SWI、DWI掃描后有15例顯示出血；腦出血15例（占12.1%），7例為慢性期腦出血，圖像主要是長(zhǎng)T1、T2，也有少量的短T1、T2，8例為亞急性腦出血，圖像主要是短T1長(zhǎng)T2信號(hào)，SWI所顯示的出血區(qū)域明顯大于T1WI和T2WI，以低信號(hào)為主混有極少的高信號(hào)；腦外傷36例（占29.0%），其中8例T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等序列都未發(fā)現(xiàn)異常，但SWI上顯示有多個(gè)微小出血灶，28例T1WI呈高信號(hào)，T2WI呈現(xiàn)低等混雜信號(hào)，SWI上發(fā)現(xiàn)低信號(hào)出血灶，SWI對(duì)腦內(nèi)灰白交界處的出血高度敏感。多發(fā)性硬化7例(占5.6%)，除T1WI外，T2WI、FLAIR級(jí)DWI均是高信號(hào)，SWI表現(xiàn)病變區(qū)域有鐵質(zhì)沉淀并與靜脈血管相連；顱內(nèi)腫瘤7例（占5.6%），包括3例轉(zhuǎn)移瘤、2例膠質(zhì)瘤，2例垂體大腺瘤，MRI上不能顯示的出血SWI均可以顯示，其中3例膠質(zhì)瘤SWI可以呈現(xiàn)內(nèi)部靜脈血管；小靜脈畸形7例（占5.6%），4例經(jīng)過(guò)平掃和增強(qiáng)掃描沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的異常征象，但在SWI上可以看見(jiàn)堆積扭曲的靜脈，呈“海蜇頭”樣的低信號(hào)，另外3例T1WI和T2WI部分顯示有流空信號(hào)，但境界不清楚，SWI可以顯示較細(xì)的靜脈向較粗的靜脈引流；腦部大片狀鈣化3例（2.4%），常規(guī)的CT和MRI序列很難鑒別，但是SWI的相位圖可以呈現(xiàn)高信號(hào)的鈣化灶；基底節(jié)礦物質(zhì)鐵沉積1例（（占0.8%），SWI主要呈現(xiàn)點(diǎn)狀的低信號(hào)。

3 討論

3.1 SWI技術(shù)原理及方法

SWI是一種利用不同組織間磁性不同來(lái)對(duì)比成像的三維采集技術(shù)[3]。它通過(guò)高分辨率、長(zhǎng)的回波時(shí)間（TE）、薄層重建的梯度及完全流動(dòng)補(bǔ)償來(lái)增強(qiáng)加權(quán)成像的對(duì)比度及最大化組織間的磁敏感差異[4]。臨床上常用最小強(qiáng)度的投影來(lái)顯示靜脈血管系統(tǒng)的連續(xù)性及扭曲的結(jié)構(gòu)，還能幫助鑒別未與主要靜脈毗鄰的出血[5]。除靜脈外，SWI還對(duì)鐵礦物質(zhì)沉積、鐵血黃素等物質(zhì)有較強(qiáng)的敏感性。SWI掃描具有以下諸多特點(diǎn)：三維梯度回波成像且高分辨率，在3個(gè)方向上能夠完全流動(dòng)補(bǔ)償，薄層厚有效的避免了信號(hào)丟失；擁有獨(dú)特的數(shù)據(jù)采集方式和圖像處理技術(shù)，可以明顯增強(qiáng)磁矩圖像間的對(duì)比，對(duì)出血、小靜脈畸形以及鈣、鐵等礦物質(zhì)的沉積有很強(qiáng)的敏感性；其相位圖能夠通過(guò)濾波減少很多不必要的場(chǎng)效應(yīng)，這種效應(yīng)可以產(chǎn)生相位蒙片，通過(guò)相位蒙片增強(qiáng)處理磁矩圖，相對(duì)鄰近層面可以進(jìn)行最小強(qiáng)度的投影[6]。

3.2 SWI加權(quán)成像在腦部疾病中診斷中的應(yīng)用

SWI加權(quán)成像對(duì)顯示顱內(nèi)出血、小靜脈畸形以及鈣、鐵等礦物質(zhì)的沉積有很強(qiáng)的敏感性。

3.2.1 在腦血管疾病中的應(yīng)用

MRA在顯示較高流速的大血管有明顯的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)于流速緩慢的不規(guī)則小血管則呈現(xiàn)明顯的不足之處，而SWI恰好可以填補(bǔ)這個(gè)不足。SWI對(duì)這種低流速的不規(guī)則、多方向的小血管能顯示其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其是臨床常見(jiàn)的小靜脈畸形、海綿狀血管瘤、毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、畸形腦梗死等[7]。本次研究中有16例海綿狀血管瘤，病變顯示在T1WI和T2WI上主要呈現(xiàn)混雜信號(hào)，SWI顯示病變區(qū)域有較多點(diǎn)片狀出血灶，出血灶周邊有呈低信號(hào)的含鐵血黃素環(huán)，邊界清晰，瘤體表現(xiàn)為病灶信號(hào)不均，但在校正相位圖上可以鑒別高信號(hào)的血栓鈣化和低信號(hào)的出血。7例小靜脈畸形中，SWI可以呈現(xiàn)病變區(qū)域蜘蛛樣變，其中4例經(jīng)過(guò)平掃和增強(qiáng)掃描沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的異常征象，但在SWI上可以看見(jiàn)堆積扭曲的靜脈，呈“海蜇頭”樣的低信號(hào)，另外3例T1WI和T2WI部分顯示有流空信號(hào)，但境界不清楚，SWI可以顯示較細(xì)的靜脈向較粗的靜脈引流，但明顯較增強(qiáng)的MRI能顯現(xiàn)更多的小靜脈向大靜脈引流。急性腦梗死并發(fā)出血時(shí)，及早的發(fā)現(xiàn)壞死灶內(nèi)出血并處理是救治的關(guān)鍵，其治療方案是不同于非出血性腦梗死的，SWI能顯示梗死灶內(nèi)的大小不均的團(tuán)狀或片狀的極低信號(hào)，出血灶在SWI上顯示負(fù)相位低信號(hào)，較T2WI和MRI更明顯的顯示出血灶的數(shù)目及大小[8]。

3.2.2 腦腫瘤的應(yīng)用

本次研究中有7例顱內(nèi)腫瘤，包括膠質(zhì)腫瘤，轉(zhuǎn)移腫瘤，垂體大腺腫瘤，SWI可以顯示MRI上不能顯示的出血。MRI雖然對(duì)于顯示腫瘤和強(qiáng)化腫瘤有比較好效果，但是對(duì)于具有不同影像特征的不同腫瘤[9]，其不足之處就突顯出來(lái)了，比如少突觸膠質(zhì)瘤、腦膜瘤容易鈣化，膠質(zhì)腫瘤、轉(zhuǎn)移瘤容易出血壞死，這些MRI既不能明確顯示，而SWI可以呈現(xiàn)腫瘤內(nèi)部的鈣化、小靜脈出血等信息，極大的幫助臨床對(duì)腫瘤的診斷、定性、分期分級(jí)等[10]。

3.2.3 腦外傷的應(yīng)用

本次研究中有36例腦外傷，許多腦外傷的患者在腦部受損之后腦內(nèi)均出現(xiàn)過(guò)血流紊亂，影像診斷對(duì)于腦外傷有很大的幫助，常規(guī)的CT就可以發(fā)現(xiàn)較大的血腫，但微小出血損傷便不易發(fā)現(xiàn)，故腦外傷不易用傳統(tǒng)的模型來(lái)定量分析[11]。比如此次研究其中8例T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等序列都未發(fā)現(xiàn)異常，但SWI上顯示有多個(gè)微小出血灶，28例T1WI呈高信號(hào)，T2WI呈現(xiàn)低等混雜信號(hào)，SWI上發(fā)現(xiàn)低信號(hào)出血灶并可以顯示腦挫傷的出血。SWI尤其對(duì)腦內(nèi)灰白質(zhì)交界處的出血高度敏感，提供了一種非介入式的新穎安全的手段來(lái)監(jiān)測(cè)CBF的改變進(jìn)和血氧含量[12]，來(lái)能夠?yàn)榕R床早期診斷，選擇治療方法、病情評(píng)估及預(yù)后提供可靠依據(jù)。

3.2.4 對(duì)鈣化灶的應(yīng)用

有研究顯示SWI的校正相位圖對(duì)顯示顱內(nèi)的鈣化高度敏感，敏感度高達(dá)98%[13]，因?yàn)殁}化灶內(nèi)都是成為電子，屬于抗磁性物質(zhì)，常規(guī)的CT和MRI很難與出血、鐵礦物質(zhì)等順磁性物質(zhì)鑒別[14]，但經(jīng)過(guò)SWI在校正相位圖上顯示為較高信號(hào)可以明顯區(qū)別。

3.2.5 腦沉積及神經(jīng)病變的應(yīng)用

醫(yī)學(xué)病理研究阿爾茨海默癥（Alzheimer,AD）患者海馬、基底節(jié)、皮層等一些特定的部位鐵沉積量明顯增多，并且與癡呆程度呈明顯的正相關(guān)[15]，鐵沉積越重，癡呆程度越重，所以目前醫(yī)學(xué)界認(rèn)為神經(jīng)變性疾病神經(jīng)元死亡的重要原因之一腦組織的鐵沉積增多[16]。腦組織鐵沉積主要是順磁性的鐵蛋白和磁鐵礦，在校正相位圖上顯示的是明顯的低相位[17]，故SWI對(duì)揭示神經(jīng)變性疾病的病因、定量研究腦組織的鐵沉積、病理轉(zhuǎn)歸的檢測(cè)及臨床早期診斷和治療均有重要意義。

總之，相較于常規(guī)MRI掃描，SWI明顯能減少信息的遺漏，同時(shí)SWI對(duì)顯示靜脈血管系統(tǒng)和血液成分更加敏感，可以提供更多的病灶內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面的信息[18]?，F(xiàn)在臨床上，SWI廣泛應(yīng)用于腦血管疾病、腦腫瘤、腦外傷、腦內(nèi)鈣化灶等，相信SWI在臨床中樞系統(tǒng)疾病中有很大的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。