3.0TMR磁敏感加权成像在外伤性脑损伤中的应用价值

2010-10-20 06:14崔明惠
天津医科大学学报 2010年4期
关键词:脑微外伤性脑损伤

崔明惠

(天津市第一中心医院放射科,天津 300192)

磁敏感加权成像技术 (susceptibility-weighted imaging,SWI)是近年来发展起来的一项磁共振新技术,它是利用不同组织之间的磁化率差异进行成像[1]。其采用完全流动补偿的梯度回波序列,产生包含磁矩信息和相位信息的图像,两者叠加进一步增强局部组织的对比度。脑内微出血的发现对于外伤性脑损伤的治疗及处理非常重要。识别小的出血灶可以为损伤性质和临床预期结果提供有用的信息。SWI近来可用于显示脑内微出血在去氧血红蛋白和周围组织之间的磁敏感性差异[2]。这项新技术在检测脑内微出血的准确性方面和T2*序列相比,显示了很大的优越性。本文搜集20例脑创伤病人的T2*和SWI序列的图像资料,比较其对显示脑微出血的敏感性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择我院2009年7月~10月20例临床确定脑外伤病例,男13例,女7例,年龄12~80岁,中位年龄54岁。脑外伤原因:4例为步行时受伤,3例为高处坠落伤,13例为交通事故中受伤。

1.2 检查技术 应用Siemens 3.0T TrioTim MR扫描仪,头颅16通道相控阵线圈行常规头颅和SWI序列扫描。扫描参数为:横断面TSE序列,T2WI:TR/TE=4 500/100ms,T1WI:TR/TE=550/15ms,层厚/层间距=5.0/0.5mm。序列:TR/TE=620/20 ms。SWI序列:TR/TE=28/20ms,Flip:25°, 层厚 1.2mm,FOV 230mm,矩阵 220×384,带宽 120Hz,扫描时间5min。SWI成像得到磁矩图和相位图,并做最小密度投影法重建。

1.3 统计学处理 由本科经验丰富的两位医师采用双盲法比较序列与SWI序列上病灶出血的检测情况。对病变显示情况进行评分,按4个等级即0~3分划分:0分,无法发现病变;1分,病变显示不佳;2分,部分病变可以显示;3分,很好的显示病变,很容易判断性质。其中0分和1分为检查结果阴性,而2分和3分为检查结果阳性。将两位医师统一后的分析结果通过χ2检验。对SWI序列和序列在微出血灶数目的差值比较使用配对t检验。全部数据采用SPSS13.0统计软件进行统计学分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

表1 双盲法评分比较T2*及SW I序列上病灶出血情况(例)

3 讨论

3.1 SWI技术基本原理 SWI是一种利用不同组织间磁敏感性即磁化率的差异产生图像对比的磁共振成像技术。目前主要应用于神经系统疾病的研究,对静脉、出血和铁沉积高度敏感[3]。它通过相位信息增加磁矩图的对比,使磁敏感性不同组织间的对比最大化。顺磁性物质在脑组织中沉积会导致局部磁场产生变化,即由于磁敏感性的差异,会产生亚体素的磁场不均匀,从而使处于不同位置的质子的自旋频率不一致,在回波时间足够长的情况下,自旋频率不同的质子间将形成相位差。这样,有不同磁敏感性的组织在SWI相位图上可以被区别出来。相比于序列,SWI采用了高分辨力三维梯度回波序列,层面内和层面间分辨力更高,通过图像处理去除磁场不均匀对相位的影响,能更好地显示微量出血[4]。

3.2 SWI在外伤性脑损伤中的临床价值 外伤性脑损伤很常见,主要是由脑白质剪切应力损伤引起的。颅内出血的检测对于外伤性脑损伤的治疗和预后非常重要,出血灶往往预示着胶质增生或组织坏死的区域,明确有无出血灶及其位置对预测病情发展和预后很有帮助[5]。本文20例病例中序列中显示的微出血灶的数量明显少于SWI序列,进一步证实了SWI序列对于检出脑微出血的明显优势。因此利用SWI序列能及早发现更多微出血灶,对于指导临床治疗,预后评估有重要的意义。

出血灶在常规MRI上的表现多种多样,易受多种因素影响,如血红蛋白的氧化状态、红细胞的完整性以及磁场强度、接收带宽、成像序列、T1或T2加权的权重等[6-7]。对于SWI而言,大多数血红蛋白代谢产物包括脱氧血红蛋白、高铁血红蛋白、含铁血黄素都是顺磁性物质,这些物质可造成局部磁场不均,加快质子失相位而出现明显的信号强度下降,当其与相位图信息叠加时,即使是微量的出血灶也可以在SWI上非常敏感地检测出来。脑微出血是脑内微小血管损伤所致,以微量出血为主要特点及SWI上表现为直径2~5mm的圆形低信号影。有研究表明在SWI上显示的出血性病灶的数目和出血量分别是常规序列的6倍及2倍[8]。与常规MRI相比,SWI可以检出更小的和更多的出血灶。在分析SWI图像时,应注意区分小静脉结构和微出血,增强前后,小静脉的信号会发生改变,而微出血的信号不会改变。

以往,由于常规的影像学手段不能反映脑内的微观病理学改变,因此诊断往往依赖于临床症状[9]。随着影像技术的不断发展,特别是SWI的出现可以为微出血的诊断提供更多无创性、准确的信息。SWI是显示颅内出血、静脉结构十分敏感的新型序列,具有传统影像学不具备的优势,但其磁敏感性和相位值之间的关系仍然比较复杂。有学者发现,在高场强条件下,T2及时间缩短,信号失相位加速,从而允许TE适当缩短,这样TR和成像时间也可相应缩短,便于临床应用[10]。随着高场强磁共振的应用、图像处理软件和后处理算法的不断开发,SWI将更好地应用于临床疾病的诊断之中。

[1]申宝忠,王丹,孙夕林,等.MR磁敏感成像在脑内出血性疾病中的应用[J].中华放射学杂志,2009,43(2):156

[2]Sehgal V,Delproposto Z,Haddar D,eta1.Susceptibility-weighted imaging to visualize blood products and improve tumor contrast in thestudy ofbrainmasses[J].Magn Reson Imaging,2006,24(1):41

[3]liStboa V,Delproposto Z,Haacke EM,eta1.Clinical applicationsof neuro-imagingwith susceptibility-weighted imaging[J].Magn Reson Imaging,2008,22(4):439

[4]Haacke EM,Mittal S,Wu Z,eta1.Susceptibility-weighted imaging:technical aspects and clinical applications,part1[J].Am JNeuroradiol,2009,30(1):19

[5]Haacke EM,Cheng NYM,House MJ,et a1.Imaging iron stores in thebminusingmagnetic resonance imaging[J].Magn Reson Imaging,2005,23(1):9

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[7]Akiyama Y,Miyata K,Harada K,et a1.Susceptibility-weighted magnetic resonance imaging for the detection of cerebral microhem-orrhage in patientswith traumatic brain Injury[J].NeurolMed Chir,2009,49(3):97

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[9]贺丹,汪国石,陈德强,等.静脉性出血性脑梗死磁敏感加权成像的初步研究[J].中国临床医学影像杂志 ,2009 ,20(2):80

[10]钟镜联,洪国斌,梁碧玲,等.磁敏感成像在颅内微小出血诊断中的应用探讨[J].中国医学影像技术,2008,24(4):507

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