MRI诊断
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CAA常合并脑出血，以双侧大脑半球皮层和皮层下白 质出血常见，多为多发性出血，少数为单发性出血。可 为点状、粟粒状、片状或纺缍状出血，有时出血灶可互 相融合 。
❖ Sturge-Weber 综合征
Sturge-Weber综 合征：为一种特 殊类型的脑血管 畸形 ，表现为面
部三叉神经分布 区的毛细血管性 或海绵状血管瘤 ，以及同侧枕、 顶或额叶软脑膜 的血管瘤（以静 脉性为主）。病 症内可伴有坏死 、钙化和胶质增 生等。
❖ 多发性硬化（MS）
MS是一种原因不明的获得性脱髓鞘病变, 病理上病灶常以小 静脉为中心发展, 形成血管周围袖套。SWI对MS提供了更多方 面的诊断信息：静脉周围的病灶形态和走向、低信号中心、 铁 沉积等征象
❖ 高分辨率的三维梯度回波成像 ❖ 在三个方向上的完全流动补偿，避免信号
丢失 ❖ 薄层厚提高空间分辨率
❖ 相位图通过滤波减少磁场不均匀性造成的场效应， 产生相位蒙片
❖ 利用相位蒙片对磁矩图进行增强处理 ❖ 邻近层面进行最小强度投影
优势：独特的数据采集和图像处理过程提 高了磁矩图像的对比度，对静脉血、出血 和铁沉积高度敏感。
SWI的其它名称： ❖ HRBV（高分辨率BOLD静脉法成像） ❖ AVID BOLD（基于BOLD的静脉成像法在
疾病发现中的应用）
❖ BOLD MR静脉成像
*BOLD：blood oxygen level dependent，血氧水平依赖
wenku.baidu.com
SWI的成像基础： ❖ 一、磁敏感性：利用磁场中不同物质的磁
ΔB 指血液和周围组织的磁场差异，由外加磁场 强度、去氧血红蛋白和含氧血红蛋白之间的磁化 率差异、血管与外加磁场的夹角、血氧饱和度分 数和红细胞比容共同决定。
TE 指回波时间。
❖ 选择合适的TE，可以使φ=π，静脉血的相 位信号与背景组织相位信号相反，于是使 得比体素还小的血管与其背景组织产生了 最大的信号对比，从而使血管显影。
SWI技术及其临床应用
南方医院影像中心
❖ 一、SWI的技术原理 ❖ 二、SWI的技术特点 ❖ 三、SWI的临床应用
一、SWI的原理
❖ 何为SWI？
SWI（Susceptibility-Weighted Imaging）， 即磁敏感加权成像，是近年来发展起来的一种可以 用于检测组织磁场属性的新技术。它所形成的影像 对比与传统的T1WI、T2WI、质子密度加权成像不 同，可以充分显示组织之间内在的磁敏感性差异。 比如静脉血、出血、铁离子沉积等。
❖ 血液以其氧合程度的不同，表现出不同的 磁敏感特性。
血红蛋白及其降解产物的磁敏感性
❖ 氧合血红蛋白：四个Fe2+完全与氧气结合， 没有不成对电子，呈反磁性
❖ 去氧血红蛋白： 四个Fe2+与氧气解离，4 个不成对电子，呈顺磁性
❖ 正铁（高铁）血红蛋白： 去氧血红蛋白其 中一个Fe2+被氧化成Fe3+，5个不成对电子， 呈顺磁性
❖ 相位角φ=φa+φs,φa 为亚体素( subvoxel) 磁敏感性效应引起, 而φs指由稳态磁场B0 的不均匀性引起的相位位移,相当于组织的 背景噪声，通常频率较低，采用高通滤波 器可以将φs滤过。
❖ φ=φs+φa
φ（原始相位图）
φa（相位图） φs（滤过相位图）
SWI的成像基础：
❖ 磁敏感性：利用磁场中不同物质的磁敏感
❖ 淀粉样脑血管病 (CAA)
CAA主要表现为淀粉样物质沉积于脑血管壁上，病变范 围主要涉及大脑半球和枕叶、颞叶皮层和软脑膜的中小 动脉和毛细血管壁上，多数呈局限性、小片状和对称分 布，少数可遍及整个大脑皮层，顶叶和额叶也可轻度受 损，个别以额叶病变最明显。大脑白质、基底节、小脑、 脑干和脑静脉很少受累。
❖ 去氧血红蛋白与周围血浆的磁化率差异为 0.20ppm（1ppm为10-6）
❖ 去氧血红蛋白与含氧血红蛋白磁化率差异 为0.18ppm
❖ 这些磁化率差异数值很小，但是足以使静 脉血管和周围组织与动脉血管之间产生相 位差异
❖ 体磁化率效应引起静脉血信号的质子进动相位角 φ φ( TE) =γ·ΔB·TE γ是质子的旋磁比( γ=2.678×108 rad·s- 1·T- 1)
性差异成像
磁矩图
❖ 体磁化率效应：不同组织之间磁化率差异
可以引起相位差异效应
相位图
❖ 将相位图作为相位加权因子（多次加权生
成相位蒙片）对磁矩图进行迭代处理，再
进行最小强度投影mIP
SWI图
像（强调组织磁敏感性差异）
SWI图像数据处理步骤
二、SWI的技术特点
SWI序列本质上是一种梯度回波序列，和 常规的GRE（梯度回波）不同之处在于：
敏感性差异成像
❖ 二、体磁化率效应：不同组织之间磁化率 差异可以引起相位差异的效应
磁敏感性
❖ 磁敏感性是物质的基本特性之一，用磁化 率表示，磁化率大小反应了物质的磁敏感 性大小。
❖ 磁化率：为某种物质进入外磁场后的磁化 强度与外磁场的比率。
❖ 顺磁性物质的磁化率为正值，反磁性物质 的磁化率为负值。
三、SWI的临床应用
❖ 脑梗塞
A、B、C是 梗塞受累的 风险区域，D 是梗塞本身 ，受累的血 管分布区域 能够显像， 是因为局部 血氧饱和度 下降和静脉 回流受阻。
❖ 弥漫性轴索损伤
左图为传统的梯度回波T2WI图像，右图为SWI图像，前者仅 在白质区显示轻微异常，后者显示白质内弥漫性损伤和出血
❖ 外伤性出血
左图为传统的梯度回波T2WI图像，右图为SWI图像， 前者仅在右侧颞叶片状稍高信号，后者显示右侧颞叶 和脑室内出血。
❖ 发现肿瘤内的出血
❖ 提高对肿瘤的诊断
一例隐匿性肿 瘤：SWI 很好 的显示了增强 T1WI图像没有 显示的肿瘤内 静脉和出血。
在传统的增强T1加权图像上，肿瘤呈弥漫均匀强 化， 而SWI 能显示肿瘤内引流静脉，为肿瘤分级 提供依据。
❖ 含铁血黄素：高度顺磁性
非血红蛋白铁及钙化的磁敏感性
❖ 非血红蛋白铁：铁在体内不同的代谢过程 以铁蛋白最为常见，磁敏感性显著，呈高 顺磁性。正常人随着年龄增长，铁在脑内 沉积增加，帕金森病、亨廷顿病及阿尔茨 海默症被认为与铁的异常沉积相关。
❖ 钙化：钙化是钙在脑内的结合状态，呈弱 反磁性。
体磁化率效应
❖ Sturge-Weber 综合征
Sturge-Weber综 合征：为一种特 殊类型的脑血管 畸形 ，表现为面
部三叉神经分布 区的毛细血管性 或海绵状血管瘤 ，以及同侧枕、 顶或额叶软脑膜 的血管瘤（以静 脉性为主）。病 症内可伴有坏死 、钙化和胶质增 生等。
❖ 多发性硬化（MS）
MS是一种原因不明的获得性脱髓鞘病变, 病理上病灶常以小 静脉为中心发展, 形成血管周围袖套。SWI对MS提供了更多方 面的诊断信息：静脉周围的病灶形态和走向、低信号中心、 铁 沉积等征象
❖ 高分辨率的三维梯度回波成像 ❖ 在三个方向上的完全流动补偿，避免信号
丢失 ❖ 薄层厚提高空间分辨率
❖ 相位图通过滤波减少磁场不均匀性造成的场效应， 产生相位蒙片
❖ 利用相位蒙片对磁矩图进行增强处理 ❖ 邻近层面进行最小强度投影
优势：独特的数据采集和图像处理过程提 高了磁矩图像的对比度，对静脉血、出血 和铁沉积高度敏感。
SWI的其它名称： ❖ HRBV（高分辨率BOLD静脉法成像） ❖ AVID BOLD（基于BOLD的静脉成像法在
疾病发现中的应用）
❖ BOLD MR静脉成像
*BOLD：blood oxygen level dependent，血氧水平依赖
wenku.baidu.com
SWI的成像基础： ❖ 一、磁敏感性：利用磁场中不同物质的磁
ΔB 指血液和周围组织的磁场差异，由外加磁场 强度、去氧血红蛋白和含氧血红蛋白之间的磁化 率差异、血管与外加磁场的夹角、血氧饱和度分 数和红细胞比容共同决定。
TE 指回波时间。
❖ 选择合适的TE，可以使φ=π，静脉血的相 位信号与背景组织相位信号相反，于是使 得比体素还小的血管与其背景组织产生了 最大的信号对比，从而使血管显影。
SWI技术及其临床应用
南方医院影像中心
❖ 一、SWI的技术原理 ❖ 二、SWI的技术特点 ❖ 三、SWI的临床应用
一、SWI的原理
❖ 何为SWI？
SWI（Susceptibility-Weighted Imaging）， 即磁敏感加权成像，是近年来发展起来的一种可以 用于检测组织磁场属性的新技术。它所形成的影像 对比与传统的T1WI、T2WI、质子密度加权成像不 同，可以充分显示组织之间内在的磁敏感性差异。 比如静脉血、出血、铁离子沉积等。
❖ 血液以其氧合程度的不同，表现出不同的 磁敏感特性。
血红蛋白及其降解产物的磁敏感性
❖ 氧合血红蛋白：四个Fe2+完全与氧气结合， 没有不成对电子，呈反磁性
❖ 去氧血红蛋白： 四个Fe2+与氧气解离，4 个不成对电子，呈顺磁性
❖ 正铁（高铁）血红蛋白： 去氧血红蛋白其 中一个Fe2+被氧化成Fe3+，5个不成对电子， 呈顺磁性
❖ 相位角φ=φa+φs,φa 为亚体素( subvoxel) 磁敏感性效应引起, 而φs指由稳态磁场B0 的不均匀性引起的相位位移,相当于组织的 背景噪声，通常频率较低，采用高通滤波 器可以将φs滤过。
❖ φ=φs+φa
φ（原始相位图）
φa（相位图） φs（滤过相位图）
SWI的成像基础：
❖ 磁敏感性：利用磁场中不同物质的磁敏感
❖ 淀粉样脑血管病 (CAA)
CAA主要表现为淀粉样物质沉积于脑血管壁上，病变范 围主要涉及大脑半球和枕叶、颞叶皮层和软脑膜的中小 动脉和毛细血管壁上，多数呈局限性、小片状和对称分 布，少数可遍及整个大脑皮层，顶叶和额叶也可轻度受 损，个别以额叶病变最明显。大脑白质、基底节、小脑、 脑干和脑静脉很少受累。
❖ 去氧血红蛋白与周围血浆的磁化率差异为 0.20ppm（1ppm为10-6）
❖ 去氧血红蛋白与含氧血红蛋白磁化率差异 为0.18ppm
❖ 这些磁化率差异数值很小，但是足以使静 脉血管和周围组织与动脉血管之间产生相 位差异
❖ 体磁化率效应引起静脉血信号的质子进动相位角 φ φ( TE) =γ·ΔB·TE γ是质子的旋磁比( γ=2.678×108 rad·s- 1·T- 1)
性差异成像
磁矩图
❖ 体磁化率效应：不同组织之间磁化率差异
可以引起相位差异效应
相位图
❖ 将相位图作为相位加权因子（多次加权生
成相位蒙片）对磁矩图进行迭代处理，再
进行最小强度投影mIP
SWI图
像（强调组织磁敏感性差异）
SWI图像数据处理步骤
二、SWI的技术特点
SWI序列本质上是一种梯度回波序列，和 常规的GRE（梯度回波）不同之处在于：
敏感性差异成像
❖ 二、体磁化率效应：不同组织之间磁化率 差异可以引起相位差异的效应
磁敏感性
❖ 磁敏感性是物质的基本特性之一，用磁化 率表示，磁化率大小反应了物质的磁敏感 性大小。
❖ 磁化率：为某种物质进入外磁场后的磁化 强度与外磁场的比率。
❖ 顺磁性物质的磁化率为正值，反磁性物质 的磁化率为负值。
三、SWI的临床应用
❖ 脑梗塞
A、B、C是 梗塞受累的 风险区域，D 是梗塞本身 ，受累的血 管分布区域 能够显像， 是因为局部 血氧饱和度 下降和静脉 回流受阻。
❖ 弥漫性轴索损伤
左图为传统的梯度回波T2WI图像，右图为SWI图像，前者仅 在白质区显示轻微异常，后者显示白质内弥漫性损伤和出血
❖ 外伤性出血
左图为传统的梯度回波T2WI图像，右图为SWI图像， 前者仅在右侧颞叶片状稍高信号，后者显示右侧颞叶 和脑室内出血。
❖ 发现肿瘤内的出血
❖ 提高对肿瘤的诊断
一例隐匿性肿 瘤：SWI 很好 的显示了增强 T1WI图像没有 显示的肿瘤内 静脉和出血。
在传统的增强T1加权图像上，肿瘤呈弥漫均匀强 化， 而SWI 能显示肿瘤内引流静脉，为肿瘤分级 提供依据。
❖ 含铁血黄素：高度顺磁性
非血红蛋白铁及钙化的磁敏感性
❖ 非血红蛋白铁：铁在体内不同的代谢过程 以铁蛋白最为常见，磁敏感性显著，呈高 顺磁性。正常人随着年龄增长，铁在脑内 沉积增加，帕金森病、亨廷顿病及阿尔茨 海默症被认为与铁的异常沉积相关。
❖ 钙化：钙化是钙在脑内的结合状态，呈弱 反磁性。
体磁化率效应