磁共振磁敏感加权成像在脑血管性疾病中的应用价值

磁敏感加权成像（susceptibility-weighted imaging, SW I）是一种利用组织磁敏感性不同而成像的新型技术，对于血流缓慢的静脉血管、血液代谢产物、铁钙沉积比较敏感，目前主要应用于脑血管畸形、微小脑出血灶、脑组织变性性疾病及脑肿瘤的诊断及鉴别诊断[1,2]。本研究旨在探讨SW I在脑血管性疾病中的应用价值，分析脑血管性疾病的SW I影像学特点。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取 2009-12～2010-06在中国人民解放军兰州军区兰州总医院MR室行MRI检查的脑血管疾病患者26例，其中男性17例，女性9例，年龄25～80岁，平均55岁。所有患者经临床随访或数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)证实，包括海绵状血管瘤8例，动静脉畸形2例，静脉畸形3例，脑梗死10例，脑血管淀粉样变性3例。

1.2 仪器与方法 所有患者采用德国 SEMENS AVANTO 1.5T超导型磁共振扫描仪扫描，检查序列包括 T1W I、T2W I、T2-FLAIR、SW I，动静脉畸形患者另行MRA检查。具体扫描序列及扫描参数如下：SE-T1W I：TR 500ms，TE 7.8ms，矩阵256×256，激励次数（NEX）2次,视野（FOV）23cm×23cm，层厚5mm，层间距1.5mm；FSE-T2W I：TR 4 000ms，TE 98ms，矩阵512×512，NEX 2，FOV 23cm×23cm，层厚5mm，层间距1.5mm；T2-FLAIR：TR 9 000ms，TE 109ms，TI 200ms，矩阵 256×256，NEX 2，FOV 23cm×23cm，层厚5mm，层间距1.5mm。SW I：TR 49ms，TE 40ms，矩阵256×256，NEX 2, FOV 23cm×23cm，层厚2mm，层间距0，通过SWI后处理软件生成校正相位图、磁矩图及最小信号强度投影图。

2 结果

2.1 SW I与常规MRI诊断脑血管畸形比较 海绵状血管瘤8例，常规MRI检出病灶11处，呈圆形或类圆形，TIW I表现为中心等信号或较高信号，周围可见环形高信号，T2W I病灶中心呈高低混杂信号，周边均可见低信号黑环。SW I显示海绵状血管瘤病灶37处，其中2例表现颅内多发病灶，海绵状血管瘤在SW I图像上均显示边界清晰的低信号影,部分病灶内可见点状高信号，散在的小病灶呈“墨点”状（图1～4）。动静脉畸形2例，均位于额叶，SW I清晰显示迂曲的血管团、引流静脉及病灶内的出血，均呈低信号表现，但对其供血动脉显示欠佳。静脉畸形 3例，1例位于额叶，2例位于小脑半球。在SW I上表现为脑深部髓质内扩张的畸形血管呈放射状排列，常规T1W I、T2W I及FLAIR仅显示一支较粗大的流空血管影（图5～8）。

2.2 SW I与常规MRI诊断脑梗死比较 急性期脑梗死4例，亚急性期脑梗死2例，慢性期脑梗死4例，其中2例急性期病例SW I显示梗死灶内出血呈点状低信号，而常规MRI序列未显示病灶内出血。4例慢性期病灶SW I显示病灶内均有点状低信号。

2.3 SW I与常规MRI诊断脑血管淀粉样变性比较 脑血管淀粉样变性3例，T1W I及T2W I表现为弥漫性脑萎缩，双侧基底节区多发腔隙灶。其中2例伴颅内出血，出血灶位于皮质下，均为亚急性期，血肿在T1W I及T2W I均呈高信号，周围脑组织轻度水肿。SW I显示亚急性血肿以低信号为主，中心可见片状高信号影，皮质下微出血灶呈圆点状低信号。

图1 ～4 海绵状血管瘤。右侧基底节区见海绵状血管瘤瘤体，T1WI（图1）病灶中心呈等低信号，周围见高信号环；T2WI（图2）及T2-FLAIR（图3）病灶中心呈高信号为主的混杂信号，周围见低信号环；SW I（图4）示病灶呈低信号，中心可见点状高信号，并显示左侧基底节区的隐匿病灶呈点状低信号。图5～8 小静脉畸形。T1W I、T2W I、T2-FLAIR9（图5～7）示左侧小脑半球一条较粗大的流空血管影；SW I（图8）示血管周围多条小畸形血管呈放射状排列

3 讨论

对人体而言，人体内磁敏感性的改变大多与血液中铁的形式、出血及铁蛋白有关。氧合血红蛋白由于二价铁原子与氧结合无不成对电子，呈反磁性；而脱氧血红蛋白的铁与氧原子分离，有4个不成对电子，呈顺磁性；脱氧血红蛋白铁可被氧化成三价形成高铁血红蛋白，在出血慢性期，巨噬细胞吞噬高铁血红蛋白形成含铁血黄素，呈高顺磁性物质。SWI通过高分辨率、完全流动补偿的3D梯度回波序列伴滤过的相位信息，以及长的TE，使磁敏感效应的敏感性最大化[3]，因而不同磁敏感度的组织在SW I图上可以被区分出来。

在本研究中SW I检出海绵状血管瘤的病灶数目较常规T1W I及T2W I多，对体积较小、不伴有出血的隐匿病灶也能很好地显示。对3例静脉畸形患者，SW I清晰显示周围畸形的静脉血管，而常规MRI序列仅显示一条流空血管影。2例动静脉畸形患者，SW I可显示迂曲血管团、引流静脉及病灶内出血，但未能显示其供血动脉。此结果与朱文珍等[4]的研究结果基本一致，但本研究未发现动静脉畸形的供血动脉呈高信号，可能与观察病例数较少或病灶大小不一致有关。传统脑部血管成像方法如时间飞跃法和相位对比法，其成像主要依赖于快速流动的血液，对血液流速较慢的畸形血管及静脉显示能力有限。本研究结果表明，SW I对低流量血管畸形的显示较传统血管成像更具优势，且较常规MRI更为敏感。

判断急性脑梗死病灶内有无出血，对是否选择抗凝或溶栓治疗至关重要。过去认为CT是诊断急性脑出血的首选方法，但研究表明CT对急性微量出血常难以显示[5]，如采用溶栓治疗可能引起继发颅内出血，加重病情。本研究中，SW I显示2例急性脑梗死灶内有点状出血灶，常规MRI未能显示；4例陈旧性脑梗死病灶区亦可见点状低信号影，考虑梗死灶内微量出血致含铁血黄素沉积所致[4]。因此，对于急性期脑梗死患者应将常规MRI序列和SW I相结合，以便提供更加准确的信息，避免不合理治疗。另有研究报道，SW I除能够显示急性脑梗死病灶内微量出血外，还可根据病灶周围静脉血管的数目评估脑组织的活性[6]，但本研究纳入病例较少，未能做出统计。

脑血管淀粉样变性是指β淀粉样蛋白在大脑皮质的中小动脉中层及外膜上沉积引起的脑血管变性性疾病，其发病率随年龄的增大而增高。临床上可无症状，或表现为痴呆、短暂性神经功能异常，部分病例可合并颅内出血，其血肿多位于脑叶，分叶状血肿常见，可合并蛛网膜下腔出血，且易反复出血[7]。本研究中 3例脑血管淀粉样变性患者均有不同程度的脑萎缩，脑内多发腔隙灶，2例患者伴有颅内血肿，其血肿位于大脑皮质下，特点与詹仁雅等[7]的研究结果一致。SW I除清晰显示血肿外，在皮质下可见多发小点状低信号，目前认为是反复微量出血致含铁血黄素沉着征象。

SW I在显示慢血流血管畸形及颅内微出血方面较常规MRI序列更为敏感，但在分析SW I图时应注意区分钙化、出血及小静脉，SW I图三者均呈低信号，但SW I相位图上，钙化呈低信号，出血或小静脉呈高信号。对于出血及小静脉的鉴别应在增强前后行SW I扫描，小静脉的信号会发生改变，而微出血的信号不会改变[8]。

SW I显示低血流量畸形血管及微小出血灶较常规MRI序列更为敏感，在脑血管畸形、脑梗死、脑血管淀粉样变性的诊断方面有很高的应用价值及应用前景，结合常规头颅MRI序列，可对病变做出更加全面、准确的诊断。

[1] Sehgal V, Delproposto Z, Haacke EM, et al. Clinical applications of neuroimaging with susceptibility-weighted imaging. J Magn Reson Imaging, 2005, 22(4): 439-450.

[2] 易自生, 刘一平, 郭文彬, 等. 磁敏感成像在脑星形细胞瘤分级中的价值. 中国医学影像学杂志, 2009, 17(6): 424-427.

[3] Haacke EM, Xu Y, Cheng YC, et al. Susceptibility weig- hted imaging (SWI). Magn Reson Med, 2004, 52(3): 612-618.

[4] 朱文珍, 漆剑频, 申皓, 等. MR磁敏感成像技术在脑部血管性病变中的应用. 中华放射学杂志, 2007, 41(10): 1040-1044.

[5] Wycliffe ND, Choe J, Holshouser B, et al. Reliability in detection of hemorrhage in acute stroke by a new three-dimensional gradient recalled echo susceptibilityweighted imaging technique compared to computed tomography: a retrospective study. J Magn Reson Imaging, 2004, 20(3): 372-377.

[6] 沈比先, 谭四平, 李元歌, 等. 磁敏感成像对急性脑梗塞并出血的诊疗价值. 医学影像学杂志, 2009, 19(8): 956-958.

[7] 詹仁雅, 童鹰, Mehdorn HM. 脑血管淀粉样变与高血压脑出血临床特征的研究. 中华神经外科杂志, 2005, 21(4): 236-239.

[8] Lin W, Mukherjee P, An H, et al. Improving highresolution MR bold venographic imaging using a T1 reducing contrast agent. J Magn Reson Imaging, 1999, 10(2): 118-123.