磁共振磁敏感加权成像技术及其临床应用新进展
磁共振磁敏感加权成像技术及其临床应用新进展
绵状血管瘤 、毛细血管扩 张症、血栓化的静脉畸 子加权像 ，可充分显示组织之间内在的磁敏感特
红细 胞 不 同 时 形及血栓化的动静 脉畸形等，从而导致误诊或漏 性 的差 别 ，如 显 示静 脉血 、 出血 （ 、铁 离 子等 的沉积 等 。 目前主要 应 诊 。近 年来 ，磁敏 感 加 权 成 像 （ Ｓ ＷＩ ）技 术 逐 渐 期 的 降解流的静脉性血管、 用 于 中枢神 经 系统 。 微出血 以及铁等顺磁性物质的诊断的独特效果。
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 中国医疗器械信息 ’ ９
专题 ・ 放射
放射 ・ 专题
Ｒａ ｄ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ‘ ｑ ｈｃ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｆ ｏ ｒ ｕ ｍ
磁共振磁敏感加权成像技术及其临床 应用新进展
董 军 孙 洪珍 吴 树 冰 山东省淄博市中心医院 （ 淄博 ２ ５ ５ ０ ３ ６ ）
文章编 号 ： ｌ ０ ０ ６ － ６ ５ ８ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ０ ９ ． ０ ４ 中图分类号 ： Ｒ ４ ４ ５ ２ 文献标识 码 ： Ａ
ｓ ｍａ ｌ ｌ ｖ ｅ ｉ ｎ ｓ ，ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ， ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｐ ａ ｒ ａ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｒ ｉ ｔ ｙ ．
收稿 日期 ：
２ Ｏ１ ３ — １ １ — ０１
关 键 词： 磁敏感加权成像
磁共振成像
临床应用
Ｍ ＲＩ Ｓ ｕｓ ｃ ｅ ｐ ｔ ｉ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｗ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ Ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎｄ Ｃｌ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎｅ ｗ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
磁敏感加权成像对中枢神经系统病变的应用及其进展
磁敏感加权成像对中枢神经系统病变的应用及其进展磁敏感加权成像（susceptibilityweighted imaging，简称SWI），本身是在T2*WI上改进完善形成的一种全新技术，磁敏感加权成像（SWI）技术的应用，可实现对脑微出血灶（Cerebral microbleeds，简称CMBS）疾病的高敏感诊断[1-2]。
磁敏感加权成像（SWI）技术设计特点本身在脑组织疾病诊断中具备较好的应用优势，就各类脑部中枢神经系统病变具备较好高的临床诊断价值[3-4]。
本文以综述的形式，阐述磁敏感加权成像（SWI）技术对中枢神经系统病变的诊断应用进展，叙述如下。
1 磁敏感加权成像原理及概念磁敏感加权成像（susceptibilityweighted imaging，简称SWI）技术本身是由美国人最先应用，相关学者借助血氧水平依赖效应（Blood oxygen level dependent effect），简称BOLD，与不同组织之间的磁敏感差异，获得相应的图像[5]。
磁敏感加权成像应用的是强度图与相位图，其滤波可实现对原始数据的处理，磁敏感加权效应可改变相位，并校正图像，借助后处理技术，能够促使校正相位与强度图实现高度吻合，在最小密度投影下，得到SWI图像[6-7]。
2 磁敏感加权成像在脑部神经系统病变内的应用及其进展2.1 脑血管疾病（Cerebrovascular disease）龚静波，韩福刚[8]等学者研究表明，磁敏感加权成像计数对局部磁场改变、局部磁场出血的敏感性较高，可明确病灶，为诊断提供依据。
张跃海，孔令伟[9]等研究表明，磁敏感加权成像就血栓导致的梗死诊断，可清楚显示血管内的血栓情况，在各类检测方式中，SWI的诊断精准率与诊出率相对较高。
2.2 脑血管畸形（Cerebrovascular malformation）脑血管畸形主要包括：AVM、VA、CM、毛细血管扩张等，考虑病症主要是血管畸形或含铁血黄素沉积导致。
MRI成像技术的进展及临床应用
MRI成像技术的进展及临床应用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)是基于核磁共振现象的成像技术, 20世纪70年代被引入到医学领域并用于人体成像。
30多年的时间里,MRI得到迅速开展,硬件设备和成像技术不断更新。
主磁场、梯度系统、射频系统功能的改良,多通道、多采集单元、并行采集等技术的应用,使MRI设备整体水平明显提升,成像速度明显加快。
近几年,超高场MRI在脑功能成像、频谱成像、白质纤维束成像、心脏检查、冠心病诊断、腹部等脏器的检查得到了广泛应用[1]。
1磁共振血管成像磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)是一种无创性血管成像技术,利用血管内血液流动或经外周血管注入磁共振比照剂显示血管结构,还可提供血流方向、流速、流量等信息,已经成为常规检查技术。
MRA技术主要有时间飞跃法( time offligh,t TOF)、相位比照法(phase contras,t PC)和比照增强MRA(CE-MRA)。
TOF法是临床上应用最广泛的MRA方法,该技术基于血流的流入增强效应,常用形式有2D TOFMRA和3D TOFMRA。
2D TOFMRA采用较短的重复时间(repetition time, TR)和较大的反转角,背景组织信号抑制较好,有利于静脉慢血流的显示,多用于颈部动脉和下肢血管的检查。
3D TOFMRA空间分辨率更高,流动失相位相对较轻,受湍流的影响相对较小,多用于脑部动脉的检查[2]。
PCMRA是利用流动所致的宏观横向磁化矢量的相位变化来抑制背景、突出血流信号的一种方法,包括2D PCMRA、3D PCMRA和电影(cine) MRA。
与TOFMRA比拟,PCMRA在临床应用相对较少,主要用于静脉性病变的检查和心脏及大血管血流分析。
CE-MRA是经外周静脉团注比照剂Gd-DTPA后,利用比照剂使血液的T1值明显缩短,然后利用超快速且权重很重的T1WI序列(3D fastTOF SPGE,反转角>45°)进行成像。
磁共振成像技术综述与应用前景展望
磁共振成像技术综述与应用前景展望摘要：磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术是一种用于非侵入性三维成像的重要工具。
本文综述了磁共振成像技术的原理、发展历程以及其在医学诊断、神经科学、材料科学等领域中的应用。
同时，通过分析现有研究，提出了磁共振成像技术在未来的应用前景。
1. 简介磁共振成像技术是一种基于核磁共振原理的非侵入性成像方法，可以通过捕捉氢原子在磁场中的信号来获得人体或物体的高分辨率图像。
它的核心原理是利用强大的磁场和无线电频率脉冲来探测原子核的信号。
2. 发展历程磁共振成像技术的发展经历了几个关键步骤。
20世纪70年代初，美国的Paul Lauterbur和Mansfield分别提出了成像的概念和梯度场的核磁共振成像方法。
他们的贡献为MRI的发展奠定了基础。
随后，MRI技术经历了硬件和软件的飞速发展，包括高场强磁体的引进、序列设计的改进以及成像算法的创新。
3. 应用领域3.1 医学诊断磁共振成像技术在医学诊断中得到了广泛应用。
它可以提供高分辨率的图像，对整个人体结构提供详细的解剖信息，可以准确诊断多种疾病，如肿瘤、心脏病、神经系统疾病等。
此外，通过使用MRI对比剂，还可以观察血管和器官的功能，提高对疾病的早期诊断准确率。
3.2 神经科学磁共振成像技术在神经科学领域的应用也非常重要。
它可以非侵入性地观察大脑活动，并揭示脑的结构和功能之间的关系。
研究人员使用功能性磁共振成像技术来研究大脑的神经网络，以了解认知、情绪和行为等基本的神经机制。
磁共振频谱成像还可以帮助了解脑内化学物质在神经通信中的作用。
3.3 材料科学磁共振成像技术在材料科学领域的应用有着广阔的前景。
它可以观察材料的结构、组织和物理性质，并研究材料的磁性、机械性能、热学性质等。
例如，通过磁共振成像技术，可以非侵入性地观察材料中的微观缺陷、晶格结构和相变等现象，为材料设计和制造提供重要信息。
磁共振成像技术发展：医学诊断与研究的前沿进展
磁共振成像技术发展：医学诊断与研究的前沿进展磁共振成像技术（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种非侵入性的医学成像技术，利用核磁共振原理对人体进行断层成像，广泛应用于医学诊断和研究领域。
本文将从物理定律、实验准备与过程以及应用和其他专业性角度解读磁共振成像技术的发展。
【物理定律】磁共振成像技术的基础是核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）现象和相关物理定律。
核磁共振是指在磁场中，原子核吸收或发射特定频率的电磁辐射的现象。
其中，与磁共振成像相关的主要定律包括：1. 预cession（进动）：在外加静磁场作用下，原子核磁矩沿静磁场方向产生进动，进动频率与原子核的旋磁比（gyromagnetic ratio）和外加磁场的强度成正比。
2. 信号接收：通过向静磁场中加入放射频场，可以激发原子核中的电磁振荡，这种振荡信号经过适当的接收和处理，可以提供有关样品内部核密度、组织构成等信息。
3. 空间编码：为了实现对样品内部空间信息的获取，磁共振成像技术引入了局部均匀磁场梯度，利用此梯度使不同位置的原子核产生不同的进动频率，从而为成像提供空间编码。
【实验准备与过程】进行磁共振成像实验前，需要进行一系列的实验准备，并保证实验过程严格遵循相关安全规定。
实验准备包括：1. 静磁场准备：需要使用超导磁体或永磁体来产生高强度、稳定的静磁场。
超导磁体采用高温超导材料，通过电流的流动来产生强磁场，而永磁体则是使用强大的永磁材料制成。
2. 放射频场准备：为了激发样品中的核磁共振信号，需要在静磁场中加入放射频场。
这通常通过使用线圈产生单色或多色的高频交变磁场来实现。
3. 样品准备：磁共振成像技术可以对不同类型的样品进行成像，包括人体组织、动植物组织以及材料样品等。
对于医学应用，通常需要在成像前对样品进行适当的准备，如消除金属物体、服用对比剂等。
实验过程主要包括以下步骤：1. 静磁场校准：确保产生的静磁场强度和均匀度满足要求，通常需要进行校准和校正。
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。
磁敏感加权成像及其在中枢神经系统的应用
中图分类号 ： Ｒ ８ １ ７ ． ５
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ５ １ ２ Ｘｆ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ３ ３ ２ － ０ ５
Ｓ ＵＳ ＣＥＰＴＩ ＢＩ ＬＩ ＴＹ Ｗ ＥＩ ＧＨ ＴＥＤ Ｉ Ｍ ＡＧ Ｉ ＮＧ ＡＮＤ Ｉ ＴＳ
常规 Ｍ Ｒ Ｉ 主要是强度信息成像 ， 相位信息仅 限于相 位对 比血 管 成像 和液 体 流 动测 量 。磁 敏 感
加权 成像是 由 Ｈ ａ ａ ｃ ｋ于 １ ９ ９ ７年 首 先 提 出 ， 命 名 为 高分 辨率 血 氧 水 平 依 赖 性 磁 共 振 静 脉 血 管成 像 ，
特 的数据 采集 和 图像 处理过 程提 高 了图像 的对 比 ， 相 比于其 它影像 学方 法 ， 对静 脉血 管 、 出血 、 铁 沉积 和 钙化 高度敏感 ． ３ Ｊ ， 其 应 用范 围也从 早 期 的静 脉 成 像推 广 至脑 外 伤 、 卒中、 退 行性 病 变 、 血 管畸 形 、
・
３ ３ ２・
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆＩ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ 讧 ｙ Ａ ｕ ｇ ． ２ ０ １ ３ Ｖ ｏ ｌ ， ３ ５ Ｎ ｏ ． ４
磁 敏 感加 权成 像及 其 在 中枢 神经 系统 的应 用
ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮ Ｉ Ｎ ＣＥＮＴＲＡＬ ＮＥＲＶｏＵＳ Ｓ ＹＳ ＴＥＭ
ＨＡＮ Ｘｉ ａ ｏ－ ｄｏ ｎ ｇ， ＮＩ Ｕ Ｇｕ ａ ｎｇ —ｍｉ ｎ ｇ， ＧＡＯ Ｙａ ｎ ｇ， ｅ ｔ ａ ｌ
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆＭＲ Ｉ ， Ａ ｆ ｉ ｆ ｌ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ Ｈ ｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｌ ， Ｍ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ａ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｈ ｏ ｈ ｈ ｏ ｔ ０ １ ０ ０ ５ ０ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
磁敏感(SWI)在中枢神经系统的临床应用
临床应用
中枢神经系统
▪ 脑外伤 (trauma) ▪ 脑卒中 (stroke) ▪ 血管畸形（vessel malformation) ▪ 脑肿瘤 (tumors) ▪ 钙化显示(calcification)
SWI对脑外伤微出血灶的显示
胼胝 体损性微出血灶
SWI对钙化的显示
▪ 钙化在磁共振传统序列（SE T1, T2)上的信号多变
▪ 钙化在梯度回波(GRE)上显示为极低信号，与出血鉴 别困难。
▪ 铁为顺磁性(Paramagnetic)物质，钙化为反磁性 (Diamagnetic)物质，因此在相位图上，两者的信号 相反，所以可以被鉴别开来。
A. SWI
SWI序列采用完全流动补偿，三维、梯度回波序列。 参数如下：TR 34.0 ms，TE 20.0 ms，翻转角度15°， 带宽41.67 Hz，层厚2.0 mm，间距0，矩阵448×320。
同时加扫T1WI、T2WI、FLAIR、DWI常规序列。
后处理方法：在ADW4.5工作站利用软件，选择病变区进行 最小强度投影，多方位成像，选取最佳图像进行存储。
SWI在中枢神经系统的临床应 用
基本概念
磁化率(Susceptibility)：一种物质在外加磁场作用 下的磁化程度
磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI）利用不同组织间磁化率的差异产生 图像对比的一种MRI新技术
基本概念
物质的磁化矢量（M）不仅有大小，还有方向，幅值 图（传统磁共振序列）显示的是信号的大小，相位 图则代表着由于局部磁化差异引起的信号方向改变
▪ 有研究提示脑内陈旧性出血灶的多少，或许 反映了卒中患者血管系统的脆弱性
▪ 通过检查患者脑内陈旧性脑微出血灶的数目， 来预测患者发生出血的可能性
磁敏感加权成像
（式中r和φ为极坐标，△X为球体与周围组织的磁化率差异，a为球体直径， B0为外加磁场）
在X-Y轴平面（横断面） 的球体中心层面上即 φ=90°时，公式为δB(r,90) = - 1/3×△X× B0 ×(a/r)3， 由于球体呈顺磁性，△X为 正值，所以外周的磁场变 化为负值，即△B＜0，根 据左手系统中相位与△B的 正比关系，该层面中球体 外周信号衰减
a-d: 初诊
临床应用—一过性缺血
21岁患者，突发失语
e-f: 24小时后复查
临床应用—动脉血栓
磁敏感血管征（Susceptibility vessel sign，SVS）：缺血责任动脉走行区内的GRE低 信号影，直径略超过责任动脉，与CT动脉致密征类似，病理基础为血栓内的血红蛋白 脱氧后产生的顺磁性效应
➢ (B,SWI 1级) 右额叶少突胶质细胞瘤，1个 ITSS
➢ (C,SWI 2级) 左额顶叶区星形细胞瘤， 5个 以上ITSS
➢ (D,SWI 3级) 左顶叶胶质母细胞瘤，10个以 上ITSS
临床应用—胶质瘤分级
➢ (A) 右颞叶少突胶质细胞瘤，T2稍高信号， 未见明显异常灌注及ITSS, SWI 0级
➢ （a）左侧颞叶片状稍长T1信号，局部脑回肿胀，周边头皮软组织肿胀 ➢ （b）左侧颞叶片状稍长T2信号，边界模糊，局部脑沟变浅 ➢ （c）ＳWＡＮ ，左侧颞叶片状稍高信号伴内部小片状低信号影并左侧脑室枕角低信号影，分别考虑为脑挫
裂伤内出血及脑室内少量积血
临床应用—蛛网膜下腔出血
右外侧裂池 蛛网膜下腔出血
基本原理
基本原理
SWI静脉成像的基本原理
（1）静脉内的去氧血红蛋白具有顺磁性作用且磁敏感性较强，可引起局 部磁场不均匀并缩短T2*弛豫时间，从而与周边组织形成对比；
磁共振磁敏感加权像(SWI)对脑梗死伴出血的临床应用价值
磁共振磁敏感加权像（SWI）对脑梗死伴出血的临床应用价值作者：董立英来源：《中国实用医药》2013年第16期【摘要】目的探讨磁共振磁敏感加权成像（SWI）对出血性脑梗死的诊断和鉴别诊断价值。
方法对2009年10月至2012年10月215例脑梗死患者行MR的T1WI、T2WI、DWI与SWI扫描，分析T1WI、T2WI、DWI和SWI对出血性脑梗死检出率的差异和SWI对于出血性脑梗死的鉴别诊断价值。
结果 SWI检出出血性脑梗死45例，T1WI检出20例，T2WI检出28例，DWI检出31例。
SWI检出率显著优于其他方法（χ2=31.21，P【关键词】磁共振成像；磁敏感加权像；脑梗死；脑出血作者单位：050700 河北省新乐市医院CT室磁敏感度是指置于磁场中的物质发生磁化的程度。
当局部磁场由于某些物质（如血液或铁）的存在而不均匀时，就会引起磁敏感度的差异[1]。
随着磁场强度的提高，磁敏感效应也成倍增强。
这种效应对于磁共振成像既可以是有害的，也可以是有益的。
一方面，如果磁敏感效应未得到有效的处理，会对图像质量产生负面影响。
比如，磁敏感伪影可以导致组织结构变形。
当前，通过并行采集技术，可将磁敏感伪影对图像质量的影响降到最低。
SWI（磁敏感加权像）是一种新的三维采集成像序列，利用组织磁敏感性不同，为一全新的长回波时间，三个方向均有流动补偿的梯度回波序列（GRE），与T2WI序列比较具有三维、高分辨、高信噪比的特点[2]。
为了研究SWI在脑梗死伴出血的临床应用价值，我院收集了近3年的影像学资料，取得了满意的结果，现报告如下。
1 资料与方法1.1 一般资料收集2009年10月至2012年10月，行常规MRI序列，T2WI、SWI检查的215例脑梗死患者的临床和影像资料。
男114例，女101例，年龄52～91岁，平均年龄（72.48±4.62）岁。
由两名诊断医师分析，分析出血患者各个序列表现，记录出血的信号特点、数目、形态、大小、分布等，观察SWI序列梗死灶以外区域有无出血，能显示的梗死灶内静脉血管的数目。
磁敏感加权成像的原理及临床应用
１ 磁敏 感加权成 像的原 理
加 大等 两种效 应 。第 一个效 应是指含 脱氧血 红蛋 白
磁 敏 感 加 权 成 像 （Ｓｅｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｌｍａｇ． 的红细胞 与血浆 之 间的容积 磁化率差 别 ，使 动 一静
ｉｎｇ，ＳＷＩ）原 理首先是 由 Ｅ．Ｍａｒｋ．Ｈａａｃｋｅ博士 ，Ｊｕｒ— 脉 的 时 间 差 异 加 大 ，这样 应 用 适 当时 间 的 ＴＥ
ｇｅｎ Ｒ．Ｒｅｉｃｈｅｎｂａｃｈ博 士 和 Ｙｉ Ｗａｎｇ博 士 提 出 ，２００２ 年 １２月此 项 技 术 获得 美 国专 利 保 护 。ＳＷＩ是 一 种 不 同于质 子 密 度 、Ｔ】 或 阢 的 全新 成 像 技 术 ，
（１）脑 部肿瘤 现在 临床应用 的各种 ＭＲ脉 冲序列 都很难 显示 肿瘤 的 内部 结 构 ，而 ＳＷＩ可 以发 现 肿 瘤 内部 的 出 血和静脉结构。由于肿瘤生长依赖病理血管形成 ， 恶 性肿 瘤通 常具有快 速增 长的血管 结构和 多发微量 出血 。因此 ，应 用 ＳＷＩ可 能有 助 于确 定 肿 瘤 良恶 性 以及恶 性程度 的分级 。 ＳＷＩ另 一优势是 ，由于脑 脊液 信号 被抑 制而 水 肿 信 号 被 增 强 ，能 提 供 类 似 于 ＦＬＡＩＲ 的对 比度 。
这种 在一 幅图像 中综合 了 效应 和 水肿 的独 特对
收 稿 日期 ：２００９—０９—２１
比 ，可 提高对 占位病灶 的检 出率 。
１０
Ｍ ｅｄｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｖｏ１．２３，Ｎｏ．２
（２）脑部 创 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 的有 明显 优 势 。 弥漫性 轴索 损 伤 （ＤＡＩ）是 主要 形 式 ，它是 由剪 切 力 引起 的弥漫 性脑 白质 损伤 。轴 索损伤 的程 度 与预 后密 切相关 ，临床研 究 发现有 出血 的损 伤较 无 出血 的损伤 预 后差 。ＣＴ与 常 规 ＭＲ均 对 较 小 的 出 血 灶 不敏感 ， 加 权 成 像 可 以更 好 地 显示 出 血灶 ，但 神经 病理学 研 究显示 的 出血灶 远较 影像 学 为多 。最 近 的研究 表 明 ，ＳＷＩ较 传 统 ＧＲＥ序 列 对 出血 灶 的 大小 、数 目、部位显 示更 佳 ，从 而能更 好地证 实 临 床表 现与 预后 的关 系 ，促 进治 疗方 案 的优化 。 （３）血管 畸形 由于 ＳＷＩ对 去 氧 血 红 蛋 白 敏 感 ，故 在 ＳＷＩ上 静脉 血 表 现 为 明显 的信 号 丢 失 ，从 而 显 示 静 脉 结 构 。静 脉 畸形 、毛细 血管 扩张症 以及 海绵 状血 管瘤 是 低 流速 的血 管 异常 ，对 于常规 ＭＲ来 说是 很 大 的 挑 战 。高流速 的较 大血 管 可 以很 容 易 地在 Ｔ２ＷＩ上 显示 ，２Ｄ ＴＯＦ ＭＲＡ、３Ｄ ＴＯＦ ＭＲＡ以及 ＰＣ ＭＲＡ可 以显 示较 大血 管 ，使 用 对 比剂 的 ＣＥ—ＭＲＡ甚 至可 以显示 相对 较小 的血 管 ，但 对小 静 脉无 能为力 。在 基础 上结 合 了相位 信 息 的 ＳＷＩ对 小 血 管显 示 敏 感 ，尤 其对 于传统 不 能 显示 的小 血 管 ，甚 至毛 纽 血管扩 张 症 。尽 管 ＳＷＩ有 时对 显 示 病 灶 大 小 有 困难 ，但 在早 期发 现 和评价 小 的动静 脉 畸形方 面发 挥 了越来 越重 要 的作用 。 （４）脑 血 管疾病 血栓 栓塞 或动 脉硬 化性 狭窄 产生 的脑 血管 局部 缺血 可 导致急 性 出血性 或非 出血 性 脑梗 死 。ＳＷＩ可 以很 灵 敏地发 现 出血 ，很容 易显 示 出血 区 。急性 脑 内出血 （ＩｃＨ）是 急 性 缺 血性 脑 卒 中溶栓 治疗 后 最
磁共振磁敏感成像技术的应用
质子 在该 过程 中行 经 的角度 。幅值 图像 中包 含 了绝 大部 分 的组织 对 比信息 ，而相位 图像 则从 磁敏 感性 角度 反 映组 织 对 比 ，特 别 是 磁 化 率 差 异 较 大 的组 织 。这两 种 图像 是 在扫 描过 程 中同时 获得 ，总 是成 对 出现 ，并且 每一 对 图像所 对应 的解 剖位 置都 完 全 致 。要 获得 磁敏 感成 像 图像 ，需要 对原 始 图像进 行 以下处 理 ：在复 数 域 中将 幅 值 和相 位 图像 重 组 ；
磁 共 振 磁 敏 感 成 像 技 术 的 应 用
门 肾 力
（ 解放 军 ２ ２医院 放 射科 ，河北保 定 ０ １ ０ ） ５ ７ ０ ０
［ 中图分类号 ］Ｔ ７ ４ Ｈ ７ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编 号］１０ ２ ７ （０ １ ０ — ０ ０— ３ ０ ２— ３ ６ ２ １ Ｊ ９ ０ １ ０
一
磁敏 感加 权成 像是 利用 不 同组 织 问磁化 率 的差 异产 生 图像对 比。静脉 中的去氧血 红 蛋 白是 顺磁 性 物 质 ，而 含有 氧和 血红 蛋 白的动 脉 以及绝 大部分 脑
实质 均 属 于 抗 磁 性 物 质 ，在 特 定 的 磁 共 振 序 列 （ 重 Ｔ 梯 度 回波序 列 ） 下 ，它们之 间磁 化率 的 如 ２
（ ）外 伤 出血 以及小 儿脑 损伤 与神 经性 认知 。 １
补偿 ，射 频 脉 冲 扰 相 等 技 术 ，具 有 三 维 、 高 分 辨 率 、高信 噪 比等 特 点 。 为显 示 清 晰 的静 脉 血 管 影 像 ，还采 用 了相 位 蒙片 ，邻 近层 面的最 小强 度投 影 重建 等 图像 后处 理 技术 。现有 的磁 共振 成像 仪 尚不 能直接 得 到磁 敏 感 成 像 图像 ，需 要 进 一 步 对 由 １ ２ 加 权梯 度 回波 序 列 获 得 的磁 敏 感 成像 原 始 图像
医学影像学(1.3.4)--SWI技术及其临床应用
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。
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
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 ：
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。
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
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
SWI的原理及临床应用
SWI的原理及临床应用SWI（Susceptibility Weighted Imaging）是一种基于磁敏感性效应的成像技术，用于检测和显示组织中的铁含量，可以提供高分辨率的磁共振图像，并对血管和灰白质结构进行显示。
SWI 技术通过对磁敏感性效应进行加权，增强了对含有铁质血红蛋白、血氧和铁矿物质的组织的成像能力。
SWI成像的基本原理是基于磁敏感性效应。
铁元素在磁场中会产生一个很强的局部磁场，这个局部磁场会影响周围的水分子的磁共振信号。
通过对这种影响进行加权，SWI技术可以检测到铁质含量丰富的区域，如血红蛋白和铁矿物质沉积的组织。
SWI技术的临床应用非常广泛，包括以下几个方面：1.脑血管病变的检测：SWI技术可以清晰显示脑内微小血管、血管畸形和微小的血管瘤。
这对于脑血管病变的诊断和治疗具有重要的意义。
2.脑外伤的评估：SWI技术可以检测和显示微小的脑出血和脑外伤相关的病变。
与传统的MRI相比，SWI可以更准确地诊断和评估脑外伤的程度和严重性。
3.脑血管阻塞的评估：SWI可以检测到血管阻塞引起的局部脑缺血，并提供详细的血管影像，有助于临床医生做出准确的诊断和治疗方案。
4.神经退行性疾病的诊断：SWI技术可以显示铁沉积在疾病相关区域的位置和数量，从而帮助诊断和治疗诸如帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病。
此外，SWI还可以用于检测和显示其他器官和组织中的铁沉积情况，如心脏、肝脏、脾脏等。
因此，SWI技术在临床中的应用范围广泛，对于疾病的早期诊断和治疗具有重要的意义。
总结起来，SWI技术是一种基于磁敏感性效应的成像技术，通过对磁场中铁元素的磁敏感性效应进行加权，提供高分辨率的磁共振图像，并对血管和组织结构进行显示。
它在脑血管病变、脑外伤、脑血管阻塞和神经退行性疾病的诊断和治疗中具有广泛的应用。
随着SWI技术的不断发展和完善，它在临床医学中的应用前景将更加广阔。
核磁共振成像技术进展与临床应用价值评估
核磁共振成像技术进展与临床应用价值评估核磁共振成像技术（MRI）是一种基于核磁共振原理的非侵入性医学诊断技术，可以产生高分辨率的人体内部结构图像，对于疾病的早期检测、诊断和评估非常有价值。
随着科学技术的不断进步，MRI技术在临床医学中的应用日趋广泛，并在多个领域取得了显著的进展。
本文将重点探讨MRI技术的最新进展以及该技术在临床医学中的应用价值评估。
MRI技术的进展MRI技术的发展历经了几十年的努力，其中包括了硬件和软件的不断革新。
硬件方面，高场强磁共振系统的出现使得MRI拥有了更高的空间分辨率和灵敏度。
同时，磁共振造影剂的引入进一步提高了MRI对于血管、肿瘤等病变的检测能力。
软件方面，新的成像序列的开发使得MRI可以获得更多的信息，如弥散加权成像、灌注成像等。
此外，重建算法和图像处理技术的进步也使得MRI图像更加清晰和准确。
1. 高场强磁共振系统：高场强磁共振系统通常指的是大于1.5T的系统。
相比于低场强系统，高场强系统可以提供更高的空间分辨率和信噪比，从而使得医生可以更准确地定位和评估病变。
高场强系统的出现也为功能性MRI（fMRI）的应用提供了条件，通过对大脑进行扫描，可以观察到不同功能区域在特定任务下的活动情况，为神经科学研究提供了重要工具。
2. 磁共振造影剂：磁共振造影剂是一种通过注射磁性物质来增强病变信号的技术，主要用于血管和肿瘤成像。
近年来，新型的磁共振造影剂不断涌现，具有更好的生物相容性和成像效果。
例如，超顺磁铁氧体纳米粒子可用于检测早期肿瘤、监测肿瘤治疗效果等。
这些磁共振造影剂的引入提高了MRI在临床中的诊断准确性和可靠性。
3. 新的成像序列和技术：随着成像序列和技术的不断更新和改进，MRI可以获得更多的信息。
弥散加权成像技术可以观察到水分子在组织中的弥散情况，对于中风、脑损伤等疾病的早期诊断和治疗起到重要的作用。
灌注成像技术则可以评估脑血管疾病、肿瘤等的血流情况，为疾病的诊断和治疗提供了依据。
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
磁共振磁敏感加权成像诊断脑部病变的临床新进展
１ ４・ ４
Ｊｕｎ ｌｆＣｉｉ ｌ ｎ ｘｅｍ ｎ ｌ ｄｃ ｅＶ１１ ， ｏ２ Ｊｎ ２ １ ｏｒａ ｌ ｃ ｄＥｐｒ ｅｔ ｉｎ ｏ． １ Ｎ ． ａ ． ０ ２ ｏ ｎａａ ｉ ａ Ｍｅ ｉ
磁 共 振磁 敏 感加 权 成 像 诊 断脑 部 病 变 的 Ｉ 床 新 进 展 Ｉ 缶
畸形 和小 的静脉结 构 ， 能清 晰显 示颅 内静 脉 结构 及铁 刘亚欧等 研究认为由于颅内出血时， 还 有部分 出血病灶
沉组织 ， 以准确地了解大脑组织在生理与病理情况的 常表现出复杂多样 ， 可 很容易漏诊小出血灶。但 Ｓ 是对 ＷＩ 出血 最 为 敏 感 的 序 列 之 一 ， 使 成 像 时 间 则 缩 短 Ｊ 能 ６。 不 同状态 ， 因此 能及 时对 中枢神 经系 统血 管病 变 及脑 部 疾病进行诊断与鉴别诊断 ， 使临床诊断脑部病变方法得 Ｌ ｆ ｔ等 对 ６ 例脑出血患者 的研究发现 Ｓ 与 ｃ ｉａ ｅ ｎｎ ２ ＷＩ Ｔ 比较敏感性、 特异性、 准确性均为 １０ ０ ％。所 以 Ｓ 对 ＷＩ 以拓 展与 补充 。
谢敏 综述 方华盛 审校 （ 北海 市人 民 医院放 射科
磁敏 感加权成像
广 西 键词 】 磁共振
脑部病 变 研 究进展
近年随着医学技术 的不断进步， 磁共振仪硬件水平 等技术 ， 具有三维、 高分辨率 、 高信 噪比、 薄层扫描 的特 亦得以不断提高和更新。磁敏感加权成像（ｕｃｐｂ ｉ 点 。如 陈德强等 研究 发现 ，ＷＩ 列显 示皮 层 静脉 内 ｓｓ ｔ ｉ ｅ ｉｌ — Ｓ 序
１１ Ｓ 的定义 ． ＷＩ
度差异 产 生 图像 的对 比成像 技 术 和血 氧 水 平 依 赖 部 患 者在生命 与伤 残边 缘上 得 以挽救 。 （ Ｏ Ｄ 效应成像 的磁共振新技术 。其发现于 ２ 世 ２ １ 脑 出血 以往 对 于超急 性期 或 急性 期颅 内出血 的 ＢＬ） ０ ． 纪 ８ 年代后期 ， ０２ 以后正式命名为 Ｓ Ｉ ０ ２０ 年 Ｗ 。和其他 诊断 ， 临床 上常将 Ｃ Ｔ作 为首选 检查 方 法 ， 以 Ｃ 所 Ｔ一直 技术相 比，Ｗ 具有 三维、 ＳＩ 高分辨力、 高信 噪 比（ｉ ａ 是诊断脑出血的金标准。但临床发现 ， ｓ ｌ ｎ ｇ 不少脑出血患者 ｎｉ ｔ ，Ｎ ） ｏ ｅ ａｏＳ Ｒ 的特点， ｓ ｒｉ 不仅能很好地显示 出脑部血管 因 Ｃ Ｔ检查提供的信息有限， 不利于对其作出早期诊断。
磁敏感加权成像在中枢神经系统中的临床应用新进展
Ｃｌ ｉａ ｐ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄ ｕ ｄ ｔ ｆｓ ｓｅ ｔ ｉ ｔ ｉｈ ｅ ｍａ ｉ ｇ （ Ｗ Ｉ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｖ ｕ ｙ ｔｍ ｉ ｃ ｌａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｐ ａ ｅｏ ｕ ｃ ｐ ｉ ｌ ｙ ｗｅｇ ｔ ｄ ｉ ｇ ｎ Ｓ ）ｉ ｅ ｔ ａ ｒ ｏ ｓｓ ｓｅ ｎ ｃ ｏ ｂｉ ｎ
医学 影 像 学杂 志 Ｚ ｌ Ｏ Ｏ年第 ２ Ｏ卷 第 １ 期 ＪＭ ｅ ｍａ ｉｇＶ １２ ｏ １ ０ ０ １ ｄＩ ｇｎ ｏ． ０Ｎ ． １２ １
・
综
述
・
磁 敏感加权 成像在 中枢 神经 系统 中的临床应 用新 进展
刘德 国 综述 ， 赵 斌 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ校
（ 山东省医学影像挚研究所 山东 济南 ２０２） ５０１
ｌｔｏｎ． ｔ ｒ ｅ ｄｉ ｅ ｉｎａ ａ ｅ ｔｅ ｈ ｕｉ ｈ ｅ — ｍ ｎｓｏ ｌｇｒ ｄｉｎ ｃ ｏ． ｆ ｌｙ ｖ ｌｃｔ ｏ ｐ ｎ ａ ｅ ｅ ｕ ｌ ｅｏ ｉｙ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔ ｄ ｓ ｑｕｅ ｅ Ｉ ｓｖｅ ｙ ｓ ｎｓｔｖ Ｏ ｖ ｎｏｕ ｎｃ ． ｔｉ ｒ ｅ ｉｉｅ ｔ ｅ ｓ．ｔ ｒ ｄｕ ｔ ｈｅ ｐ ｏ ｃ ｓ Ｏ ｌ ｏ ｒ ｉ ｎ ａｎ ｉｏｎ ｃ ｃ ｎ ｒ ｔｏｎ．Ｓｗ Ｉｏ ｔ ｎ ｏｆｅ ｓ ｃ ｍ ｐ ｅ ｎｔ ｒ ａ ｕ ｂ ｅｉ ｏｒ ａ ｉ ｎ ｔ ａ ｎ ｉ ｄ ｐ ｆｂ ｏ ｄ ｂ ａ ｎ ａ ｄ ｂｒ ｉ ｒ ｏｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｆｅ ｆ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ａ ｙ ｖ ｌ ａ ｌ ｎｆ ｍ ｔｏｎ ｉ ｈｅｄｉｇ ｏｓｓａｎ ｏ— ｔｎｔａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔｏ ｅ ｏ ａｓ ｕｌｒａ ｄ ｎ ｒ ｅ ｅ ｒ ｔｖ ｉｅ ｓ ． Ｔｈｉ ｒ ｉｌ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｈｅｂａ ｉ ｆｔ ｅ ＳＷ ｌｔｃ ｉ ｅ ａ ｃ ｉｌｔｅ ｔ ｎ ｆｎ ｕｒ ｖ ｃ ａ ｎ ｅｕ ｏｄ ｇ ｎｅ ａ ｉｅ ｄｓ ａ ｅ ｓａ ｔｃｅ ｉｔ ｏ ｃ ｓｔ ｓｓ０ ｈ ｅ ｈｎｑｕ ｎｄ
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.9China Medical Device Information | 中国医疗器械信息常规的MRI 检查序列及MRA 对较大和快流速血管结构的显示较为敏感和准确，而对慢流速和纤细血管结构的显示，其应用就受到很大限制。
X 线脑血管造影检查虽为脑血管畸形诊断的“金标准”，但也不能发现某些隐匿性血管畸形，如海绵状血管瘤、毛细血管扩张症、血栓化的静脉畸形及血栓化的动静脉畸形等，从而导致误诊或漏诊。
近年来，磁敏感加权成像（SWI ）技术逐渐应用于临床，并显示出对缓慢血流的静脉性血管、微出血以及铁等顺磁性物质的诊断的独特效果。
磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging ，SWI ）是一个较新发展起来的成像技术。
SWI 是一个三维采集、完全流动补偿的、高分辨力的、薄层重建的梯度回波序列，它所形成的影像对比有别于传统的T1加权像、T2加权像及质子加权像，可充分显示组织之间内在的磁敏感特性的差别，如显示静脉血、出血（红细胞不同时期的降解成分）、铁离子等的沉积等。
目前主要应用于中枢神经系统。
磁共振磁敏感加权成像技术及其临床应用新进展董军 孙洪珍 吴树冰 山东省淄博市中心医院 （淄博 255036）内容摘要： 探讨磁共振磁敏感加权成像(Susceptibility weighted imaging ，SWI)在脑部疾病中的临床应用价值，评价SWI 序列较其他序列对显示小的出血灶、小的静脉、含铁血黄素、钙化等顺磁性物质的优越性。
关 键 词： 磁敏感加权成像 磁共振成像 临床应用MRI Susceptibility Weighted Imaging Technical and Clinical Application of New ProgressDONG Jun SUN Hong-zhen WU Shu-bing Zibo Central Hospital,Shan Dong Province (Zibo 255036)Abstract:MRI susceptibility weighted imaging in clinical application of brain diseases ，Evaluation of SWI sequences than the other sequences showed a small hemorrhage, small veins, hemosiderin, calcification and other sequences showed a small hemorrhage, small veins ，hemosiderin, calcification and other paramagnetic material superiority.Key words:susceptibility weighted imaging, MRI, clinical applications文章编号：1006-6586(2014)01-0009-04 中图分类号：R445.2 文献标识码：A收稿日期：2013-11-01与传统的梯度回波采集技术不同，SWI运用了分别采集强度数据（magnitude data）和相位数据（phase data）的方式，并在此基础上进行数据后处理，可将后处理的相位信息叠加到强度信息上，更加强调组织间的磁敏感性差异，形成最终的SWI图像。
1.1 与SWI相关的组织磁敏感性特点物质的磁敏感性是物体的基本特征之一，可用磁化率表示，磁化率越大，物质的磁敏感性越大。
某种物质的磁敏感率是指该物质进入外磁场后的磁化强度与外磁场的比率。
反磁性物质的磁敏感率为负值，但一般较低，铁磁性物质的磁化率为正值，比较高。
（1）血红蛋白及其降解产物的磁敏感性：血液以其氧合程度的不同，表现出不同的磁特性，完全氧饱和的血液呈反磁性，而静脉血呈顺磁性，这与血红蛋白的结构有关。
血红蛋白是血氧的主要携带者，由四个蛋白亚单位（球蛋白）组成，每一个蛋白亚单位内含一个亚铁（Fe2+）血红素分子，周围环以卟啉环。
当Fe2+与氧结合时，没有成对的电子存在，因此氧合血红蛋白为反磁性；当氧从血红蛋白上解离形成去氧血红蛋白（deoxyhemoglobin）时，其分子构象发生变化，周围的水分子无法接近亚铁原子，因此去氧血红蛋白带4个不成对的电子，表现为顺磁性；血红蛋白的第三种状态是正铁血红蛋白（methemoglobin），为去氧血红蛋白进一步氧化成Fe3+时形成的，含5个不成对的电子，正铁血红蛋白构象进一步变化，水分子可以与血红素的铁原子相互作用，形成蛋白-电子双偶极子-双偶极子作用，正铁血红蛋白具有极强的顺磁性，其磁敏感性较弱，主要缩短T1弛豫时间，在T1加权像上显示明显；血红蛋白降解的最终产物是含铁血黄色素（hemosiderin），具有高度顺磁性。
在血红蛋白的四种状态中，以去氧血红蛋白和含铁血黄色素表现的磁敏感性较强。
(2) 非血红蛋白铁及钙化的磁敏感性：组织中另一个能引起明显磁敏感性改变来源是非血红素铁。
铁在体内不同代谢过程中可以有不同的表现形式，以铁蛋白（ferritin）常见，为高顺磁性。
正常人随年龄的增长，铁在脑内的沉积增加，但在某些神经变性疾病中，如帕金森病、亨廷顿病及阿尔茨海默病等，铁的异常沉积被认为与疾病的病理机制有关。
无论是顺磁性还是反磁性的物质，只要能改变局部磁场，导致周围空间相位的改变，就能产生信号的去相位，造成T2*减小。
去相位的结果不取决于物质是顺磁性还是反磁性，而取决于物质在一个体素内能多大程度地改变磁场。
如钙在脑内的结合状态是弱反磁性物质，但大多数情况下它可以产生局部磁场，导致信号去相位，造成T2*缩短，信号减低。
（3）SWI的影像对比：文献报道在吸入空气、纯氧及碳合气（95%O2，5%CO2）时，SWI上小血管与周围组织结构之间的影像对比明显不同。
吸入碳合气时，脑血管扩张，血液灌注增加，因此增加了静脉血的氧合程度，去氧血红蛋白量相对减少，因此其所造成的血管内外之间的相位位移（phase shift）变小，在SWI上显示小静脉与周围结构之间的对比明显下降，小血管显示不清，而非血红素铁在基底节的沉积，与外源性对比无关，信号强度没有明显变化；吸入纯氧时导致脑血管收缩，血流灌注减少，静脉血中的去氧血红蛋白略有减少，SWI上显示的静脉与周围血液结构之间的对比略有下降，与吸入空气时的SWI影像对比相似。
该研究表明SWI上小血管与周围组织间的影像对比主要与血中去氧血红蛋白的含量明显相关，去氧血红蛋白含量越高，血氧水平越低，相位变化越大，影像对比越好。
这说明SWI 主要反映组织间敏感性的差异。
顺磁性去氧化静脉血导致磁场不均匀的原因主要有两条：①缩短血液的T2*；②增加血管与.10中国医疗器械信息|China Medical Device Information周围结构的相位变化。
这两个效应共同形成血氧水平依赖（blood oxygen level dependent，BOLD）成像的基础。
研究表明SWI的影像对比主要是反应小血管中的BOLD效应，而受脑血流变化的影响较小。
因此学者认为SWI可应用于反应脑功能定位的fMRI研究中，可以提高BOLD效应的显示。
1.2 SWI序列的采集处理及参数设置SWI采用三维采集，空间分辨率明显提高；选择薄层采集，明显降低背景场T2*的噪声影响；在所有方向上进行了完全的流动补偿，去除小动脉的影响。
在采集原始数据时，将强度的数据与相位的数据分开重新排列，采集结束时可得到两组图像，即强度图像和相位图像。
此后可在工作站上进行数据后处理，对相位数据进行高通（Highpass）滤波，中心矩阵常选64×64，或32×32，形成校正后的相位图像，用校正后的相位图像作为相位加权因子，也称为相位蒙片（phase mask），叠加在强度数据上（如进行4次加权），形成最终的SWI图像，更加强调组织间的磁敏感性差异。
外磁场越大，磁化率伪影越重，同样SWI 所形成的对比也是场强依赖性的。
目前SWI可在1.5T及3.0T的磁共振系统上实现。
3.0T上获得的SWI的对比好于1.5T。
由于外磁场的不同，SWI在1.5T与3.0T上所选用的成像参数有所不同。
在1.5T成像系统上，为强调组织间的T2*对比，TE要选择到30~50ms，而在3.0T上，由于其信噪比和磁敏感效应的增强，TE时间可以缩短到10~20ms，这样采集时间可以缩短，图像的信噪比也会提高。
SWI本质上还是梯度回波系列，其TR及TE值的选择会影响最终影像的T1或T2权重。
选择短TE时，会有组织的T1对比参与形成影像的对比，如脑脊液信号降低，但图像的信噪比较好，成像时间也相应较短；而选择相对长的TE时，影像的T2*对比好，脑脊液信号及软化灶的信号升高，影像更好地反映组织间的磁敏感性差异，但采集时间延长，且易受运动影响，信噪比降低。
因此，需要根据不同的成像目的具体调整成像参数。
2.脑SWI技术选择的注意事项（1）设备的选择目前临床上SWI只能在1.5T及其以上场强的磁共振设备上实现，且需要有特殊的软件支持，包括序列的设计和后处理软件。
（2）线圈的选择正交头线圈及多通道相阵线圈均可用于SWI，相应的处理算法有所不同。
与正交头线圈采集相比，采集相同厚度及范围的SWI，多通道相控振线圈获得的数据量大，图像后处理所需要时间长。
（3）受检者的情况与常规头部MRI检查要求一致，患者在成像过程中要保持头部不动。
（4）成像方位与相位编码方向采用横断面采集，可选择矩形FOV或正方形FOV。
相位编码方向一般选择左右方向。
由于SWI为三维采集，可以进行最小密度投影（minimum intensity projection，MIP）重建以显示脑部整体的小静脉情况。
（5）层厚及范围的选择在神经核团的结构观察上，应首先考虑更好的空间分辨力，可选择更薄的层厚（如选择1~1.5mm层厚），其他病变的检出均应更多地考虑充分的覆盖范围，因此在层厚及采集时间上需要具体做权衡选择（可选择2.5~3mm层厚）。
（6）高场的图像质量通常比低场好，是由于信噪比（SNR）提高了。
场强越高，信噪比越高，结果越理想，在一定时间内层厚覆盖的扫描范围越大。
另一方面，我们可以牺牲一部分信噪比来获取更高的分辨率。
.11China Medical Device Information |中国医疗器械信息SWI对显示静脉、出血产物和铁沉积高度敏感。
初步临床应用已显示在血管畸形、外伤、肿瘤、血管性疾病、神经变性疾病以及与铁沉积有关的疾病等方面的应用潜力。
（1）脑创伤SWI可较好地显示弥漫性轴索损伤（DAI）伴发的小血管出血，SWI对灰白质交界处的出血极其敏感。