磁共振磁敏感加权成像技术及其临床价值
磁敏感加权成像在临床中的应用
磁 敏感加权成像在 临床 中的应用
贺 强 峰
山西省临汾市第 四人 民医院影像科 【 摘 0 4 1 0 9 9
要】 目的:探 讨磁敏 感加权成像在 临床 中的应 用。方法 :阅读有关磁敏感加权成像 的文献 资料 。结果 :磁敏 感加 权
成像 在肿瘤 、静脉血 管畸形、脑外伤 、神 经退行 性疾病 的诊 断上发挥 了重要作 用,但在 应用 中仍有一定 的局 限性 。结论 :
化水 平等 角度 观察 肿瘤 , 以更好 的评估 肿瘤 的性 质 。① 肿瘤 的静 规 M R I 更好 的诊 断 ,有 助于 显示静脉 的解剖结 构、静脉 血管畸形 、
脉成 像 :S W I 可 检 测 出肿瘤 内部 静 脉血 管 的异常 及 肿瘤 周 围组织 脑外伤 、肿瘤 、神经退 行性疾 病等 。随着高场 强 M R 机器 的使用 , 内 引流静 脉形 态 的异常 ,为 手术 治疗等 提供 更详 细 的信息 ;②血 后 处理 技术 的应 用 ,S W I 将提 供 一个 新 的概 念进行 临床 评 估 ,将 管水 平 的变化 :利用 S W I 检测 肿瘤 内部 血氧 水平 的变化 ,从 而推 是一扇 通 向临床 磁共振 成像 的新的大 门 。 测肿 瘤 的血管 与血 氧水 平 的变化 ,而这 可 能对放 疗 、肿 瘤 分期和
性 响应 非 常弱 ,而锰 、铜等 金属 离子 的浓 度非 常低 ,对 组织磁 敏 发现某 些病 灶与 静脉 相连 ;② 了解…些 病灶 内的铁沉积 :③ 位于
W I测 定脑 内铁 含量 ,有可 能成 为提示 某些 神经 感 性 的影 响非常 小 ,因此 ,生物 组织 的磁 敏感性 差 异主 要 由铁 及 灰 质之 中 。通过 S
磁敏 感加权 成像将 在诊 断临床疾病 ,鉴别诊 断 中发挥越来越大的作用。
磁敏感加权成像技术原理及临床应用进展
三、展望
¥WI在显示小静脉及微量、早期出血方面具有传统影像学 不具备的优势。但SWI由于涉及到相位图像,磁敏感性和相位 值之间的关系比较复杂,尚待进一步深入研究。此外.高分辨 率的扫描方式使SWI的扫描时间仍然比较长,人们试图通过 EPI序列来显著缩短扫描时间。随着高场强磁共振设备的引 入,图象处理软件的进一步改进、应用领域的不断开拓,SWI将 做为MRI常规序列的重要补充更好地应用于临未诊断、鉴别诊 断及科学研究之中。 参考
of flight,
液的代谢产物,SWI显示肿瘤边界、内部结构、出血和静脉结构 的效果更好。对比增强前后SWI图像能显示常规平扫和增强 扫描T。加权像所遗漏的出血和静脉。SWl还可以提供类似 FLAIR的图像对比度,使脑脊液的信号得到抑制,有助于显示 高信号的水肿,SWI既包含T:效应又能显示病灶周围的水肿, 更有利于发现占位性病变。SWI的出现改善了图像的对比,可 以检测到常规成像方法无法显示的肿瘤内的静脉脉管系统和 微量出血““¨]。SWI可以作为颅内肿瘤显像的重要补充序 列。结合其他序列对肿瘤提供更全面、精确的信息¨“。 5.脑外伤 脑外伤是否合并颅内出血对评估病情、判断预后和选择治 疗方法都有重要意义,由于出血病灶在常规MRI图像上的表现 复杂多样,很容易漏诊小出血灶。SWI在显示出血病灶方面有 明显优势。弥漫性轴索损伤是脑外伤中的一种特殊类型,是由 剪切力引起脑白质的弥漫损伤,通常伴有多发小出血灶,常规 MRI图像显示病灶的效果欠佳,如果弥漫性轴索损伤伴有出 血,则预后更差。SWI能清晰显示病灶的数目、大小和部位。
coma
scale,GCS)的分值相关o
例AVM患者进行常规MRA与SWI的对比研究,结果SWI发 现3个常规MRA漏诊的病灶,显示引流静脉的效果明显优于 TOF—MRA,但是SWI仅发现半数主要供血动脉,显示位于颅底 和曾经有出血病灶的边界欠佳。 3.脑静脉(窦)血栓形成 SWI对脑静脉(窦)血栓形成的诊断具有重要价值,尤其在 显示皮质静脉血栓方面具有优势。ldbaih等一1对39例患者的 114次MR检查进行回顾性研究。结果SWI和常规自旋回波T。 加权像在发生血栓的第l一3天显示静脉窦和静脉内血栓的敏 感性分别为90%和7l%,显著高于T2+加权像、FLAIR及DWI, 并且SWI在发病第l周之内的显示敏感度比较稳定。SWI显 示皮质静脉血栓的敏感度明显高于常规MRI和MRV,而且可 以确定静脉性脑梗死伴发的出血。
磁共振磁敏感加权成像技术的临床价值
磁共振磁敏感加权成像技术的临床价值探讨摘要:swi作为一种新型无创的对磁化率因素极为敏感的mri检查技术,在许多疾病的诊断中发挥着重要作用。
对缺氧血、铁和钙等顺磁性物质具有极高敏感性的磁共振检查方法,在神经障碍性疾病领域得到了广泛使用。
关键词:磁共振成像临床价值一、磁敏感加权成像技术磁敏感加权成像(swi)技术作为一种新型的成像方法,更新了人们对某些血管性疾病检查手段的选择理念。
swi是一种以t2*加权梯度回波序列为序列基础,根据不同组织间的磁敏感性差异提供对比增强机制的新技术。
它采用3d梯度回波扫描、完全速度补偿、射频脉冲扰相等技术,与传统的t2加权像相比具有三维、高分辨率、高信噪比等特点。
同时,swi是对磁化率因素最为敏感的磁共振技术,是一种对缺氧血、血液制品、铁和钙等顺磁性物质具有极高敏感性的磁共振扫描方法。
swi着重强调的是不同组织和物质的磁敏感性差异,对静脉血管内的脱氧血和血管外的血液成分极其敏感,最初被称为高分辨率的血氧水平依赖的静脉造影术,在神经障碍性疾病领域得到了广泛使用。
swi是近年来发展起来的全新磁共振成像方法,与以往的t1或t2加权、质子密度成像方法不同,swi序列是利用不同组织间磁敏感性的差异产生图像对比的技术。
从技术角度来讲,其基础是t2*加权梯度回波序列。
不同于普通的磁共振成像技术,现有的磁共振扫描机尚不能直接得到swi图像,需要对使用t2*加权梯度回波序列扫描获得的幅值图像和相位图像,即swi原始图像进行在复数域中的幅值和相位图像重组;在k空间中,低通滤波消除相位图像中的磁场不均匀性伪影;制作相位蒙片并与幅值图像加权获得磁敏感加权图像,并通过最小密度投影显示连续血管层面的静脉血管结构。
因此,swi独特的数据采集和图像处理最终产生对比强烈的幅度图像,对静脉血液、出血和铁质沉积相当敏感。
二、磁敏感加权成像技术的临床应用2.1急性脑梗塞急性脑梗塞是一种极其凶险的疾病,起病急、致死致残率高,对于急性脑中风患者显示并定位动脉栓塞具有判断预后及指导治疗的重要意义。
磁敏感加权成像SWI技术及其应用情况
磁敏感加权成像SWI技术及其应用情况磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)是近年来新开发的磁共振对比增强成像技术,最初称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像” (high resolution blood oxygenation level dependent venographic imaging) [1-2]。
对于脑内小静脉显示应用甚广,尤其对于微出血灶的显示,极大提高诊断价值,在此基础,科学家经过不断改进,使得SWI技术更加成熟,应用范围扩大,更为一些棘手的科研开辟新的思路。
与常规序列相比,SWI能更敏感地显示出血,尤其对于微出血灶显示相对敏感,因此在外伤、肿瘤性病变、血管畸形及脑血管病变诊断进一步提供可靠标准,对于神经性病变性疾病,例如AD、PD[3]的研究有较高的诊断及临床价值。
一、SWI技术原理SWI主要依据不同组织间的磁敏感性差异提供图像对比增强,它可以应用于所有对不同组织间或亚体素间磁化效应敏感的序列[4],但是为了凸显其在表现细小静脉及小出血方面的能力,SWI以T2*加权梯度回波序列作为序列基础[5-7]。
与T2*加权梯度回波序列不同的是,SWI采用高分辨率、三维完全流动补偿的梯度回波序列进行扫描,磁敏感加权成像序列成像过程中会产生相位图、幅值图和相位掩模图。
相位图像包含背景磁场和组织化学位移的直接信息,使用相位图像时,得去除背景噪声及由于部分容积效应产生的不同的化学位移。
SWI图的后期处理一般分为 4 个步骤[8] (使用高通滤波器去除背景磁场中低空间频率干扰部分,校正图像;2) 消除相位图中由磁场不均匀产生的伪影,创建相位掩模;3) 相位掩模与原始幅值图多次相乘,产生新的幅值图对比,其中所乘数字应尽量小并得到合适的 CNR;4) 通过最小密度投影,使各个层面的静脉连续化,得到最终的磁敏感加权图所对应的解剖位置完全一致[9]。
常规MRI仅利用了单一的磁距图信息, SWI则利用了一直被忽略的相位信息,并经过一系列复杂的图像后处理将相位图与磁距图融合,形成独特的图像对比。
磁敏感加权成像技术在颅内微出血的临床应用
磁敏感加权成像技术在颅内微出血的临床应用目的:颅内微出血是中枢神经系统常见的疾病,以临床症状作为主要的诊断依据。
磁敏感加权成像的出现为颅内微出血诊断发挥重要作用。
方法:应用1.5TMR全身检查设备(Achieva1.5T TX,PHILIPS),检查序列包括轴面T1WI、T2WI、FLAIR、DWI、SWI。
SWI成像采用VEN-BOLD-HR三维梯度回波序列。
采用SENSE并行采集技术,SENSE因子2。
层厚5mm,层间距0.5mm。
结果:CMB表现为圆形低信号,部分病灶外周可见单层或双层环形低信号,分布不均匀、大小不一、数量不等。
结论:SWI在检出CMB中具有较高的价值,在指导临床治疗、判断疾病预后方面具有重要临床意义。
标签:磁共振成像;磁敏感;脑出血脑微出血(cerebral micro-bleed CMB)是指颅内<5mm的微小血管病變所致的小出血灶,被认为与认知障碍、脑实质出血、脑卒中、高血压、糖尿病及动脉粥样硬化相关危险因素有关系,是多种脑部疾病临床诊断与治疗的重要指征,是一种脑实质亚临床损害。
磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)是对磁化率因素最为敏感的磁共振技术,是一种对缺氧血、血液制品、铁和钙等顺磁性物质具有极高敏感性的磁共振扫描方法。
能够比常规梯度回波序列更敏感地显示出血,甚至是微小出血,在诊断脑外伤、脑肿瘤、脑血管畸形、脑血管病及某些神经变性病等方面具有较高的价值及应用前景。
本文旨在探讨SWI在CMB中的临床应用。
1 资料与方法1.1一般资料收集我院2013年11月至2014年10月对临床上有头痛头晕、恶心、呕吐、视物模糊、肢体麻木、无力感、偏瘫、感觉障碍、痴呆、意识障碍、外伤等症状的患者共53例进行磁共振SWI序列扫描。
其中男35例,女18例,年龄35-83岁,平均68 ±14岁。
1.2MRI检查方法应用1.5TMR全身检查设备(Achieva1.5T TX,Philips),53例均行常规MRI 平扫与SWI检查。
磁敏感成像在临床诊疗中的应用
Fe2+
血红蛋白珠 蛋白亚基
与氧结合
氧合血红蛋白 (呈反磁性)
含铁血黄素( 呈高顺磁性)
高铁血红蛋白
(呈顺磁性)
与
氧
分
离
脱氧血红蛋白 (呈顺磁性)
独特的数据采集和图像处理过程提高了磁 矩图像的对比,对静脉血、出血和铁沉积 高度敏感,甚至可以检测到小于一个体素 的血管。
微小出血灶的显示 脑外伤
脑梗死二级预防
中国缺血性脑卒中和发作二级预防指南推荐意见: .对于非心源性栓塞性缺血性脑卒中或患者,建议 给予口服抗血小板药物而非抗凝药物,预防脑卒 中复发(Ⅰ级推荐,级证据) .对于伴有心房颤动(包括阵发性)的缺血性卒中 或患者,推荐使用适当 剂量的华法林口服抗凝治 疗( Ⅰ级推荐,级证据)
病例三:男性,明确有心房颤动,急性 期后给予口服华法林行抗凝治疗
谢谢!
病例五:男性,岁,桥脑出血,无动脉 硬化高危因素、无血液系统疾病
脑微出血是脑内微小血管病变所导致的脑实质亚临床损 害,主要特征为脑实质内微小出血灶,临床无明确的症状与 体征,必须依赖序列检查呈现。
脑梗死患者有脑出血隐患,这对临床溶栓治疗以及二级 预防使用抗栓、抗凝等药物带来风险;常规核磁共振扫描 对脑出血诊断率低,尤其对微小出血检出率效果差;磁敏 感加权成像对微小出血病灶检出率高,敏感性高,有着独 特的检查优势;将磁敏感加权成像用作急性脑梗死患者的 常规检查对指导临床治疗有着重要的意义。
颈动脉狭窄的血管成形
中国缺血性脑血管病血管内介入诊疗指南推荐意 见: .对于症状性颈动脉狭窄的患者,可考虑行或治疗 (Ⅰ级推荐,级证据) .对于症状性颈动脉狭窄的患者,可考虑行或治疗 (Ⅰ级推荐,级证据) ……..
磁敏感加权成像原理及临床应用-精品医学课件
肿瘤生长依赖病理性的血管增生形成,恶性 肿瘤有血管增长迅速、多发微出血的倾向
SWI有助于确定肿瘤良恶性以及恶性程度的分级。 SWI 和CE - T1WI 上显示的肿瘤内部结构明显不
同。 CE - T1WI上肿瘤的内部结构取决于坏死、囊变
磁敏感加权成像包含了相位和磁敏感度差 异信息, 对于出血、小静脉和铁的显示特别 敏感, 为现有的MR诊断技术提供了有力的 补充。
在肿瘤诊断、成人及儿童外伤性脑损伤、 脑血管病的诊断中起到很重要的作用。
静脉解剖信息、病变内血管结构以及铁沉 积的显示明显优于其他的成像方法。
SWI 的技术还在不断发展,其作用和应用范 围会越来越大。
和肿瘤边缘, SWI 上大多数取决于血液成分,其显示肿瘤边界、
内部结构、出血和静脉结构的效果更好。
脑创伤的诊断
脑外伤是否合并颅内出血对评估病情、判 断预后和选择治疗方法都有重要意义。
弥漫性轴索损伤(DAI) 是其主要形式,是由 脑白质剪切应力损伤引起的,成人轴索损伤 的程度与不良的结果有关,有出血的预后 比无出血的预后差
DWI和PWI诊断脑梗死具有较高的敏感性和 特异性, 但是对于出血的诊断却不够理想。
SWI 可以很灵敏地发现出血,很容易显示出 血区。
血栓栓塞或狭窄减低了动脉血流从而改变 了磁敏感度, 随着脱氧血红蛋白数量的增加 使局部血氧饱和度降低。
SWI 可以作为一种辅助性方法,进一步定位 受影响血管的范围,更重要的是,能明确梗死 内是否存在出血,识别急性缺血中早期的微 出血。
急性期脑梗死的溶栓治疗中,最关键的是要 确定是否合并出血和动脉内是否有血栓存 在。如果存在出血,将是溶栓治疗的禁忌证。
评估磁敏感加权成像(SWI)技术对诊断中枢神经系统病变的临床应用价值
1 8.1 58
者常合并脑梗死 , 临床上治疗此类疾病 多 应 用抗凝药 , 类患者常存在 脑 C S的 此 MB 隐患 , 在溶 栓等 药物应 用 时要谨 慎 , 因此 利用 S 序列及 早发现 C S灶 , WI MB 对于指 导临床用药 有重 要意 义 。目前我 们正 要 把 S 技术 纳入 常规序 列 中。相 信能 为 WI 临床 提供 实用性 的有价值 的资料 , 临床 对 利用 溶栓药物 治疗 脑梗 死可 能 出现 的脑 出血 等潜 在 危 险 的预 见 性 , 而 起 到 判 从 断、 预后和指导 临床治疗 的作用 。 退行 性 神 经 变 性 病 及 钙 化 病 变 : 些 一 退行 性神经变 性病 在病 理上 表现 为某些 神经 核团中铁的沉积异常增加 , 如帕金 森
弓状纤维等 部位 。但在 某些 神经 变性 疾 病( 如帕金森病及 阿尔 茨海 默病等 ) 及钙 化 病变 中,WI S 对这些病变 的铁质及 钙质
的异常沉积高度敏感 。
S 的 临床 应 用 研 究 WI
病、 多系统 萎缩 、 阿尔 茨海 默病 等 均可 造 成脑 内铁 的异常沉积 , 神经核 团中的铁 沉
近年来磁敏感技术 逐渐应用 于临床 , 但 目前 国 内对 于 S 技术 诊断病 变的 临 WI
床价值评估方 面报 道尚少 , 总结 近 2年来
10多例 患者 经 临床 或病 理 证 实 的影 像 2 检查 资料 。通 过对 不 同序列 的影 像进 行
对 比 , 重 点 对 含 血 液 代 谢 物 、 质 以 及 并 铁 钙化成分病变 的影像 特征进行分析 , 以评 估 S 技 术 对 诊 断 中 枢 神 经 系 统 病 变 的 WI
磁敏感加权成像临床应用
通过SWI,脑实质内出血可以在发病1小时内 被发现,具有极高敏感性和准确性。 多发微出血是急性卒中溶栓治疗中和治疗后的 危险因素之一,目前是否根据SWI决定溶栓药 物的使用还无定论,但SWI对急性卒中血管内 溶栓后的出血诊断比CT更可信,因为后者难 以鉴别脑梗死动脉溶栓后颅内对比剂渗出与少 量出血,而SWI可以将二者区分开来,从而指 导抗凝治疗。
静脉血管瘤
海绵状血管瘤
由于小静脉与小出血灶或栓子的信号相似, SWI难以做出鉴别诊断,为不足之处,但是注 射对比剂增强扫描前后对比或者分析相位图, 可以部分弥补不足。
外伤出血 弥漫性轴索损伤是脑外伤中的一种特殊类型,是由剪 切力引起脑白质的弥漫损伤,通常伴有多发小出血灶。 试验研究表明, 与传统方法在检测带有弥漫神经轴突 的出血脑损伤相比,SWI能发现小出血病灶,对灰白 质交界处的微出血极其敏感且可以同时清晰显示病灶 的数目、大小和部位。因此可以通过追踪出血病灶的 变化来监控病人的病情变化。
非血红素铁 在所有脑内铁的存在形式中,铁蛋白和含铁血 黄素被认为是脑内能引起脑 MR信号变化的非 血红素铁形式,但在生理情况下主要导致 MR 信号改变的还是铁蛋白。 铁蛋白是一种超顺磁性物质,会产生一个与静 磁场方向一致的附加磁场,导致周围与顺磁性 物质相互作用的水分子去相位,在SWI图及相 位图上均为低信号。
与传统GRE-T2*WI比较SWI具有:薄层扫描、 三维成像、高分辨率、高信噪比等特点,脑内 细微结构显示更加清晰。
SWI在中枢神经系统的临床应用
根据不同的磁敏感性物质将疾病归类如下: 去氧血红蛋白:血管畸形,外伤出血,脑肿瘤 非血红素铁:神经退行性病变 钙化:病理性钙化,脑肿瘤
脑磁敏感加权成像原理与临床应用
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磁敏感加权成像从技术到临床之——在缺血性脑卒中的临床应用
磁敏感加权成像从技术到临床之——在缺血性脑卒中的临床应用虽然磁敏感加权成像最初的临床目的是实现头部静脉成像,但在实际临床工作中却有更加广泛的应用。
对于脑卒中类病变而言,无论是出血性卒中还是缺血性卒中,磁敏感加权成像在诊断、鉴别诊断和精准防治中都有重要的临床价值。
对于存在慢性脑血管病变或缺血性脑卒中高危因素的人群,磁敏感加权成像对于代偿状态以及基础血管病变的评估都可以提供重要的影像学依据,这对于实现脑卒中的精准预防具有重要临床意义。
1基础血管病变评估对于那些存在着高血压、糖尿病等缺血性脑卒中高危因素的人群而言,能否采用阿司匹林类药物进行缺血性脑卒中的一级预防?要回答这个问题必须事先进行精准的基础血管病变评估。
事实上高血压基础上的动脉粥样硬化是导致缺血性脑卒中的一个高危因素,但高血压本身所导致的小血管病变可能也是导致微出血的原因。
如果一个高血压或糖尿病的病人明确有多发微出血存在,显然这类病人具有出血倾向而不适合采用阿司匹林类药物进行一级预防。
当我们在常规磁共振成像过程中如果发现某些白质内高信号时,我们就更有必要进行磁敏感加权成像明确有无微出血改变,这对于下一步合理的卒中预防具有重要的指导意义。
对于基础血管病变的评估对于处于溶栓窗内的病人能否进行溶栓也是一个重要的依据,尽管对于那些存在于梗死灶外的微出血对于溶栓治疗的决策存在着一定的争议,但有一点非常明确:过多的微出血灶的存在对于溶栓出血转化的风险评估是有重要参考意义的,同时存在于梗死灶内的出血改变则是溶栓治疗的一个明确的禁忌症。
虽然受医疗条件和溶栓时间窗的限制对于急性缺血性卒中病人还不能常规使用磁共振作为溶栓前评估,但对于那些静脉溶栓后的病人进行磁共振多模态评估时,进行磁敏感加权成像对于进一步精准治疗、远期不良事件评估等都具有重要意义。
图片说明:这是一个高血压患者因为反复TIA就诊。
在常规T2及T2 Flair加权像显示双侧放射冠区域长T2信号改变,提示有慢性缺血改变。
评估磁敏感加权成像(SWI)技术对诊断中枢神经系统病变的临床应用价值
评估磁敏感加权成像(SWI)技术对诊断中枢神经系统病变的临床应用价值近年来磁敏感技术逐渐应用于临床,但目前国内对于SWI技术诊断病变的临床价值评估方面报道尚少,总结近2年来120多例患者经临床或病理证实的影像检查资料。
通过对不同序列的影像进行对比,并重点对含血液代谢物、铁质以及钙化成分病变的影像特征进行分析,以评估SWI技术对诊断中枢神经系统病变的可行性、实用性及其临床应用价值。
设备的选择笔者通过120多例患者扫描,总结成像参数如下,选择TE:20~40ms,TR:35~50ms,矩阵320×320,视野FOV为24cm,信噪比SRA1.3,射频带宽31.25,翻转角FA30°,采集次数Nex为2,层厚3.00mm,间隔0,采用8通道头相控阵线圈,进行高分辨率薄层扫描。
与SWI成像相关的组织磁敏感性特点血红蛋白铁及其降解产物的磁敏感性:血液以其氧合程度不同表现出不同的磁特性。
血红蛋白是血氧的主要携带者,脑出血氧合血红蛋白期(超急性期)一般持续几分钟至几十分钟,从患者发病到医院就诊,最早一般1小时以后,无论行CT检查,还是行MRI检查,极少能在影像上看到此期的图像。
正铁血红蛋白期(亚急性期)脑出血主要缩短T1驰豫时间,此期在MRI上具有特征性,容易诊断。
目前我们研究的脑出血主要是去氧血红蛋白期(急性期)和含铁血黄素期(慢性期)。
在血红蛋白的4种状态中,它们表现的磁敏感性较强,具有高度的顺磁性。
在SWI的磁化率加权图像上,由于去氧血红蛋白、正铁血红蛋白和含铁血黄素的顺磁性,它们与脑组织之间形成一个局部小梯度场,导致质子自旋失相位,信号丢失,因此表现为低信号的特点。
当病变体积较小,出血较少,在常规序列上不易显示出明显的特征性征象,容易遗漏,而SWI成像对磁场的不均匀性非常敏感,磁场的微小变化在SWI上就可以得到很好的反映,因此大大地提高了病变的检出率。
非血红蛋白铁及钙化的磁敏感性:组织中另一种能引起明显磁敏感性改变的来源是非血红素铁和钙质。
磁敏感加权成像技术
磁敏感加权成像技术(Susceptibility weighted imagng,SWI)是近年发展起来的一种新的MR/技术。
它的图像对比来源于组织磁敏感性的差异,与传统的T1加权像、他加权像和质子加权像的对比机制完全不同。
组织磁敏感性组织的磁敏感性是指组织在外加磁场中诱发的磁响应的能力。
在一个稳定的外加磁场中,所有的物质都会产生一个属于自己的诱发磁场。
多数人体生物物质都是反磁性的,诱发的磁场方向和外加磁场方向相反,强度大约只有外加磁场强度的106分之一。
体内的一些金属离子,如铁、铜、锰等,是顺磁性物质,所诱发的磁场方向和外加磁场相同,强度大约是外加磁场的104分之一,并且这种顺磁性响应的强度直接和原子的数目成比例。
由于生物组织的反磁性响应非常弱,并且几乎是恒定的,而锰、铜等金属离子,浓度都非常低,对组织磁敏感性的影响也非常小,因此,生物组织的磁敏感性差异主要由铁及其降解产物的含量和分布决定。
血红蛋白铁是生物体内铁的主要存在形式。
血红蛋白含有四个Fe2+,当Fe2+与氧气结合的时候,则没有多余的未成对电子存在。
因此,含氧血红蛋白是反磁性物质。
当氧气和铁原子分离,形成去氧血红蛋白,含有4个未成对电子,是顺磁性物质。
因此,依据氧饱和度不同,血液可以是反磁性的(完全氧饱和的血液)也可以是顺磁性的(去氧饱和血液)。
生物体内还有相当数量的非血红蛋白铁,主要以铁蛋白及其降解产物一一含铁血黄素的形式存在。
这两种都是顺磁性物质,在不同的组织中的差异很大,比如,在肝脏、大脑的某些灰质核团中含量较高。
根据分析可以看出,生物体的磁敏感性对比取决于铁以及降解产物在组织内的含量和分布。
成像原理铁及其降解产物在体内的沉积会产生亚体素的磁场不均匀,影响周围质子的自旋,导致MR信号强度和相位的改变。
采集到的磁共振成像的原始信号,即k空间信号,包含了强度和相位两方面的信息。
也就是说,k空间信号S(k)能够以信号强度s0(k)和累积相位0(k)的形式来表达,如公式(1)所示:S{Jfc)=S。
磁敏感加权成像从技术到临床——基本概念篇
磁敏感加权成像从技术到临床——基本概念篇在学习磁共振各种成像技术及相关原理的过程中,不知道大家注意到没有:很多磁共振成像过程中的特殊效应既可能是提供某种特殊对比度的基础,也可能是产生某种特殊伪影的原因。
譬如,大家熟知的化学位移效应,既是我们进行波谱成像的基础,而有时又是我们所说的化学位移伪影的原因。
类似的现象有很多,如流动效应既可以用作成像的对比来源实现各种血流成像,而有时又可能是产生流动伪影的根本原因。
了解了磁共振成像过程中各种效应的这种双重属性,对于我们学习和理解磁共振成像原理很重要,也能让我们逐步养成用辩证和对立统一的思维方式来学习和理解磁共振成像原理,这在一定程度上也会激起和增加我们学习磁共振成像技术及原理的乐趣。
接下来本文即将和大家分享的也是这样一种特殊的效应,它有时是干扰我们诊断或导致图像变形或伪影的基础,而同时又可以被我们加以利用并提供重要诊断依据的特殊对比,这就是我们要讨论的磁化率效应及基于此基础之上的磁敏感加权成像。
基本概念有关磁化率的基本概念:磁化率就是用以描述某种物质被磁化程度的一个属性。
从前面的分享中我们已经知道磁共振成像过程中一个重要基础就是人体进入磁场后被“磁化”并因此形成了宏观磁化矢量。
然而在这一“磁化”过程中不同物质被“磁化”的程度不同,根据磁化程度的不同可以分为:顺磁性、超顺磁性、铁磁性和抗磁性。
简单的说气体几乎不能产生磁化,而临近的软组织可以产生一定的磁化,所以含气结构中的气体就和临近软组织之间形成了一定程度的磁化率差别;我们通常使用的对比剂属于顺磁性,它比一般的软组织等具有相对更大的磁化程度,因此在注射对比剂的首过期间血管内顺磁性对比剂和临近组织之间形成了磁化率对比,这是用于头部动态磁敏感对比灌注成像的成像基础。
用来描述某种物质磁化率属性的一个物理量用字母χ来表示,这个值越大,说明其磁化率越高,反之这个值越小就说明其磁化率越低。
χ值的大小和符号是我们定义不同磁化率属性的基础:1️⃣顺磁性物质:在外磁场作用下产生一个很小的磁矩,该磁矩方向与外加磁场方向相同,χ值>0但很小,在10-6到10-3量级;代表性物质有用于对比增强的钆对比剂及亚急性出血期的高铁血红蛋白;2️⃣抗磁性物质:在外磁场作用下产生一个很小的磁矩,该磁矩方向与外加磁场方向相反,χ值<0但很小,在10-5量级;代表性物质如钙化或某些特殊金属如金等;3️⃣铁磁性物质:代表一类在外磁场作用下能迅速磁化而且在外磁场撤除后仍能保持有磁化现象的物质,铁是其中最常见的代表,故称铁磁性。
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t dt n lMRI x miain tc nql,wi ag oe t li u cin l r io a a i e a n t e h i ̄ o e t a lre p tni n fn t a MRI ( I n agt h a o f )a d tre MR d io al. MR I a dt n l i y
内外相 关 文献 。结 果 : WI作 为 一 种 新 型 无创 的 对磁 化 率 因素 极 为敏 感 的 MRI检 查技 术 , 许 多疾 病 的诊 断 中发 挥 着 S 在 重要 作 用 。特 别 是 在 大 脑 血 管性 病 变 、 伤 、 肿 瘤 以 及 退 行 性 神 经 病 变等 疾 病 的 诊 断 中 , 与 传 统 MRI 查 方 法 相 外 脑 其 检
医 械 临 床 l li l p lai ic pc t n C n aA i o
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磁 共振 磁 敏 感加 权成 像 技 术 及 其 临床 价 值
周代 全 . 李 静
【 要】 目的 : 讨 磁 共 振 磁 敏 感 加 权 成 像 (WI的 序 列 特 点 和 临床 价 值 。 法 : 摘 探 S ) 方 回顾 分析 近 期 有 关 S 床 应 用的 国 WI
Co cuin W Ii akn fMR x miain tc nq e whc ssn iv o p rma n t, u h a e x g n td bo d n lso S s id o Ie a n t e h iu , ih i e st e t aa g es s c sd oy e ae lo , o i
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A id o n w n n v s e a n t eo a c maig ( I e a iai c nq ew i a x e ey sn iv sakn f e o i ai l m g ei rsn n e i gn MR ) x m n t n t h iu h h w se t m l e s i n v y c o e c r te
t g e i s s e t i t , W Ip a e n i o tn oe i i g o i o a o s d s a e , s e i l a r a t u a o ma n t u c p i l y S l y d a mp ra trl n d a n ss fv r u ie s s e p c al h d a mo e p ri l r c bi i y c ci ia a u n d a n s o ee r l v s u a ie s .t u ,c r b a u r ,a d d g n rt e n r e d s a e t a l c l v l e i ig o i f c r b a a c lr d s a e r ma e e s h n n s a t v e
【 关键 词】 磁 共振 成像 ;W ; 床 价 值 S 临
『 国 图 书 资料 分 类 号】 R 4 【 献 标 识 码】 A 【 中 45 文 文章 编 号 】 1 0 — 8 8 2 1 ) 2 0 6 — 3 0 3 8 6 (0 0 1 — 0 7 0
Te h i u n i c lVau fS s e tbl yW eg td M a n tcRe o a c ma ig c n q ea d Cl a leo u c p ii t ih e g ei s n n eI gn i n i
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比较 具 有独 特 的 价 值 , 时在 脑 功 能 成 像 ( I 以 及磁 共振 靶 向 成像 方 面有 着较 大 的 发展 潜 能 。结 论 :WI 一 种 对 同 f MR ) S 是
缺 氧血 、 和 钙 等 顺 磁 性 物 质 具 有 极 高敏 感 性 的磁 共 振 检 查方 法 , 神 经 障碍 性 疾 病 领 域得 到 了 广泛 使 用。 铁 在