1、磁敏感加權(quán)成像SWI技術(shù)及其應(yīng)用情況磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI )是近年來新開發(fā)的磁共振對比增強成 像技術(shù)，最初稱作“高分辨率血氧水平依賴靜脈成像(high resolution blood oxygenation level dependent venographic imaging) 1-2o對于腦內(nèi)小靜脈顯示應(yīng)用甚廣，尤其對于微出血灶的 顯示，極大提高診斷價值，在此基礎(chǔ)，科學家經(jīng)過不斷改進，使得SWI技術(shù)更加成熟，應(yīng)用 范圍擴大，更為一些棘手的科研開辟新的思路。與常規(guī)序列相比，SWI能更敏感地顯示出血，尤其對于微出血灶顯示相對敏

2、感，因此在 外傷、腫瘤性病變、血管畸形及腦血管病變診斷進一步提供可靠標準，對于神經(jīng)性病變性疾 病，例如AD、PD3的研究有較高的診斷及臨床價值。一、SWI技術(shù)原理SWI主要依據(jù)不同組織間的磁敏感性差異提供圖像對比增強，它可以應(yīng)用于所有對不同 組織間或亞體素間磁化效應(yīng)敏感的序列，但是為了凸顯其在表現(xiàn)細小靜脈及小出血方面的 能力，SWI以T2*加權(quán)梯度回波序列作為序列基礎(chǔ)5-7。與T2*加權(quán)梯度回波序列不同的是， SWI采用高分辨率、三維完全流動補償?shù)奶荻然夭ㄐ蛄羞M行掃描，磁敏感加權(quán)成像序列成像 過程中會產(chǎn)生相位圖、幅值圖和相位掩模圖。相位圖像包含背景磁場和組織化學位移的直接 信息，使用相位圖像時

3、，得去除背景噪聲及由于部分容積效應(yīng)產(chǎn)生的不同的化學位移。SWI 圖的后期處理一般分為4個步驟8(使用高通濾波器去除背景磁場中低空間頻率干擾部分， 校正圖像；2)消除相位圖中由磁場不均勻產(chǎn)生的偽影，創(chuàng)建相位掩模；3)相位掩模與原始幅 值圖多次相乘，產(chǎn)生新的幅值圖對比，其中所乘數(shù)字應(yīng)盡量小并得到合適的CNR； 4)通過最 小密度投影，使各個層面的靜脈連續(xù)化，得到最終的磁敏感加權(quán)圖所對應(yīng)的解剖位置完全一 致9。常規(guī)MRI僅利用了單一的磁距圖信息，SWI則利用了一直被忽略的相位信息，并經(jīng)過 一系列復(fù)雜的圖像后處理將相位圖與磁距圖融合，形成獨特的圖像對比。二、SWI應(yīng)用：SWI對于血紅蛋白的代謝物、鐵質(zhì)

4、沉積、小靜脈的顯示十分敏感，因此，目前隨著臨床 應(yīng)用的不斷拓展，SWI已經(jīng)開始被逐漸用于神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、腦外傷、腦血管畸形以及腦變性 類疾病的診斷上，并已逐漸被人們接受，其主要應(yīng)用如下：腦血管畸形：傳統(tǒng)的MRA成像對于大血管成像比較好，對于小靜脈無能為力，同時 對于一些血管畸形，例如靜脈畸形、毛細血管擴張癥以及海綿狀血管瘤都屬于低流速異常血 管，在MRA的顯示上就很難，而SWI就具有這一優(yōu)勢，SWI由于對去氧血紅蛋白敏感，因此 可清楚顯示靜脈結(jié)構(gòu)。在鑒別診斷上，有時小血管的形態(tài)與信號與較小的鈣化類似，難以鑒 別，在SWI相位圖上，鈣化、出血為低信號區(qū)別于而靜脈的高信號，而且敏感率高。另外， 傳統(tǒng)

5、的MRI對腦內(nèi)海綿狀血管瘤的診斷已比較敏感，但SWI對海綿狀血管瘤的顯示效果更佳， 能比平掃MR顯示更多的病灶10。PD:帕金森病是一種中華老年人常見的運動障礙疾病，以黑質(zhì)紋狀體通路損害為主的 變形疾病，研究表明黑質(zhì)中過量鐵與過氧化氫反應(yīng)促進自由基的生成及神經(jīng)元變性可能是PD 極為重要的病理機制，而SWI正是基于對于鐵的敏感性定量PD腦鐵變化情況11-12，為臨 床診斷治療提供線索及依據(jù)。腦血管病：SWI可以作為檢測腦梗死受累血管分布區(qū)、梗死區(qū)以及梗死后出血的輔 助手段，DWI結(jié)合MR灌注成像結(jié)合可判斷梗死組織的半暗帶區(qū)，來判斷梗死區(qū)預(yù)后及對臨 床相應(yīng)治療提供研究價值。另外SWI還可以發(fā)現(xiàn)慢性

6、高血壓患者受損的小血管周圍發(fā)生的陳 舊性出血灶，即腦內(nèi)微出血，在常規(guī)MRI掃描中，這種微小出血點較難發(fā)現(xiàn)13。腦腫瘤：由于常規(guī)MRI對腫瘤的形態(tài)敏感，但對腫瘤病灶內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示欠佳，尤其 是否有出血，只有出血范圍較大時診斷不難，對于微出血很難發(fā)現(xiàn)，而SWI基于其對小血管 及出血敏感，自然成為剖析腫瘤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方法，尤其在腦出血與腫瘤卒中的鑒別診斷 方面能提供更多的信息。5.SWI技術(shù)在可以同時得到幅值圖和相位圖，相位圖一般需要校正而減小背景噪聲的影 響，相位圖測量Yv原理是根據(jù)靜脈血與組織之間相位差獲取，進一步根據(jù)公式獲得OEF,此 技術(shù)優(yōu)點在于可以應(yīng)用區(qū)域圖測量局部腦氧代謝情況，但是該技術(shù)

7、還有諸多方面需要改進， 例如該技術(shù)依賴血管的形狀及方向，但腦血管的形態(tài)及走形差異較大，而目前的實驗都假設(shè) 血管為無限圓柱體并與主磁場方向平行來簡化來自血管的影響。6.腦外傷：彌漫性軸索損傷(DAI)占重型顱腦損傷的30%以上，并且是導(dǎo)致植物狀態(tài) 或嚴重神經(jīng)功能障礙的主要原因，DAI是由于剪切力引起的腦白質(zhì)損傷，軸索損傷的程度與 預(yù)后密切相關(guān)。臨床研究發(fā)現(xiàn)出血的DAI相比較無出血的預(yù)后更差，而CT與常規(guī)MRI均對 較小的出血灶極易漏診，而耽誤病情的發(fā)展，SWI由于對血紅蛋白的代謝產(chǎn)物如脫氧血紅蛋 白、正鐵血紅蛋白、含鐵血黃素等非常敏感極易被顯示。研究表明在SWI上顯示的出血性 DAI病灶的數(shù)目和

8、出血量分別是常規(guī)MRI的6倍和2倍。磁敏感加權(quán)成像技術(shù)SWI對顱腦損 傷的評價、臨床治療以及預(yù)后判斷起到及其重要的作用。三、磁敏感加權(quán)成像技術(shù)的臨床應(yīng)用展望SWI利用各組織間磁敏感的差異成像，通過檢測病灶中的靜脈分布、出血灶和礦物質(zhì)沉 積等，有效改善了相關(guān)疾病的診斷，目前基于磁敏感成像聯(lián)合動脈自旋標記成像技術(shù)對于腦 氧代謝研究相繼開展，也取得一定進展。從對SWI原理的描述可以看到，理論上，只要組織間存在磁化率差異，就可以通過SWI 顯示出組織對比。但由于磁敏感成像對于局部磁場不均勻性特別敏感，因此像如顱底的含氣 鼻竇、脊柱等部位，組織間的的磁化率差異極大，其成像受到一定的限制，呈現(xiàn)局部特別強

9、的相位偽影。完全去除相位偽影的磁化率圖(susceptibility maps)等技術(shù)的發(fā)展為SWI在脊柱的 應(yīng)用提供了可能。另外，軟骨、乳腺、動脈硬化斑塊中的鈣質(zhì)沉積、肝血色沉著病等的磁敏 感成像也在研究發(fā)展中。隨著高場強磁共振設(shè)備的引入，回波平面成像技術(shù)(echo planar imaging, EPI)的改進及多 回波SWI的應(yīng)用，圖像處理軟件的進一步改進，SWI的圖像分辨率將進一步提高，越來越體 現(xiàn)它的價值，SWI將成為MRI常規(guī)序列的重要補充，更好地應(yīng)用于臨床診斷、鑒別診斷及科 學研究之中。參考文獻王麗娟，劉玉波,王光彬.磁敏感加權(quán)成像原理概述.磁共振成像,2010, 1(3): 2

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