18.SWI序列的信号分析_张英魁
SWI在中枢神经系统应用ppt课件
14
颅脑外伤性疾病
DAI
弥 漫 性 轴 索 损 伤
15
SWI：指导溶栓治疗
❖ SWI对脱氧血红蛋白很敏感，因此，理论上SWI可以 在血液外溢后的数分钟内检测到出血并发症
17
SWI：脑静脉窦血栓形成中的应用
❖ SWI能显示静脉淤滞和侧支慢血流，有助于评估静脉 血栓形成
❖ 由于窦内血栓会引起受累静脉内脱氧血红蛋白含量 的升高，因此这些静脉会显示为显著的低信号
❖ 在静脉窦血栓形成早期，即在梗塞或出血并发症发 生之前，颅内静脉高压可以被发现，因此SWI能早期 提示静脉血栓形成诊断
22
肿瘤性病变
❖ 肿瘤性病变
SWI可以显示肿瘤的边界、静脉、出血及钙化等
23
胶质瘤
T2WI
SWI
PWI
SWI显示胶质瘤内出血和静脉，有助于评估肿瘤血供，PWI 显示肿瘤实质高灌注。高级别的肿瘤活动区含更多的血管， 且容易出血。
24
肿瘤性病变
右侧脑室肿瘤静脉分布和出血灶
25
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
18
❖ 静脉窦血栓形成。 T1WI (A) 和 T2WI (B) 显示脑实质正常 ，上矢状窦内血栓（箭头）。SWI (C) 显示了全脑静脉充血 。溶栓治疗三个月后显示静脉恢复正常。
19
神经退行性疾病
黑质铁质含量 增高
❖ 多发性硬化 ❖ 有些病灶与静脉相连，有些病灶有铁质
沉积
20
MS：相位图显示MS病灶分布与其它序列不同
SWI在癫痫患者中寻找神经元活动的相关性
技术改进和优化方向
信号处理算法优化
发展更先进的信号处理算法，提高SWI技术 对神经元活动信号的识别和分析能力。
高分辨率成像技术
研发高分辨率、高灵敏度的成像技术，以获取更丰 富、更准确的神经元活动信息。
大数据分析与挖掘
利用大数据分析和挖掘技术，从海量数据中 提炼出有价值的神经元活动模式，为癫痫诊 疗提供新思路。
06
挑战、前景及未来发展方向
当前面临挑战和问题
信号处理复杂性
癫痫患者大脑神经元活动异常复 杂，如何从海量信号中提取有效 信息是一大挑战。
数据采集难度
高质量、高分辨率的神经元活动 数据获取困难，限制了SWI技术 在癫痫研究中的应用。
个体差异性
不同癫痫患者的神经元活动模式 存在显著差异，如何找到共性规 律并应用于临床诊疗是亟待解决 的问题。
癫痫病灶定位
效应连接性分析可以帮助定位癫痫病灶，通过比较患者与正常人在不同脑区之间的效应 连接性差异，可以发现癫痫病灶所在脑区对其他脑区的异常影响。
因果连接性推断策略
因果连接性定义
因果连接性是指一个事件（即“因”）和第二个事件（即“果”）之间的作用关系，其中后一事件被认为是 前一事件的结果。
动态因果模型
病灶体积和位置
通过三维重建等技术，精确测量病灶体积和位置，为手术治疗提供重 要依据。
03
癫痫患者脑结构异常检测
脑灰质体积变化分析
基于体素的形态学测量（VBM）
01
通过比较癫痫患者与正常对照组的脑灰质体积，发现癫痫患者
存在广泛的灰质体积减少。
感兴趣区域（ROI）分析
02
针对特定脑区如海马、杏仁核等进行灰质体积测量，发现这些
PET（正电子发射断层扫描）
MR高分辨磁敏感加课件
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
结果
MR 常规序列与 SWI 序列检出 DAI 病灶的部位和数目比较表
扫描 序列
脑皮髓质 交界区 （个）
可作为脑外伤病人的常规检查。
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
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GCS 14分
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
同 一 病 人
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男，40岁 车祸伤后7h入院 头痛、烦躁5天
GCS 8分
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同 一 病 人
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男，13岁，车祸伤后1天入院，浅昏迷7天，GCS 10分 《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
数据处理
对常规序列图像和处理后的SWI图像进行分析， 包括病灶的形态、数目、部位及分布特点
采用SPSS17.0统计学软件对SWI和常规MRI（T1、 T2、和FLAIR）对DAI病灶的检出率进行统计学分 析， p<0.05认为差异有统计学意义
SWI显示病灶数目与 GCS 相关性分析采用Pearson 相关分析，p<0.05认为差异有统计学意义
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
背景与目的 材料和方法 结果 结论
概要
《MR高分辨磁敏感加》PPT课件
结果 --- 形态和分布
常规MR表现：21例病例显示脑内DAI的病灶多位于皮髓质交 界区、基底节，呈散在分布，表现为大小不等的点、片状高 或稍高信号影，病灶直径多＜2cm，边界尚清或欠清; FLAIR 可发现T2WI为阴性的病灶
磁共振SWI序列在隐匿性脑微出血中的应用价值
磁共振SWI序列在隐匿性脑微出血中的应用价值王利伟; 王绍娟; 殷信道; 顾建平; 毛存南; 刘林栋; 薛海林【期刊名称】《《中国CT和MRI杂志》》【年(卷),期】2014(011)001【摘要】目的评价磁敏感成像技术在隐匿性脑微出血(rCMB)中的价值。
方法应用3.0TMR全身检查设备(Achieva3.0T 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6mm,层间距0.6mm。
结果 rCMB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rCMB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。
【总页数】3页(P23-25)【作者】王利伟; 王绍娟; 殷信道; 顾建平; 毛存南; 刘林栋; 薛海林【作者单位】南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)医学影像科江苏南京210006; 江苏省中医院CT室江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】R722.15+1【相关文献】1.1.5T磁共振DWI和SWI序列检查在脑梗死伴急性脑微出血诊断中的临床研究[J], 陈祖峰2.1.5T磁共振DWI和SWI序列检查在脑梗死伴急性脑微出血诊断中的临床研究[J], 陈祖峰;3.磁共振常规序列与SWI序列对脑微出血的诊断价值 [J], 彭一枝4.1.5T磁共振-SWI序列对高血压性脑微出血的诊断价值浅析 [J], 邓杰5.磁共振SWI序列在隐匿性脑微出血中的应用 [J], 杨明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
SWI原理及临床应用
SWI原理及临床应用磁敏感加权技术SWI是一种较新的成像技术，自上世纪80年代问世以来，SWI在中枢神经系统疾病的诊断及鉴别诊断中得到了广泛的应用。
SWI的主要研发者E. MackHaacke是美国韦恩州立大学教授, 于1997年由其团队共同开发，2002申请专利，最初称作高分辨率血氧水平依赖静脉成像。
20多年的临床使用，磁共振相关软硬件的改进，发现磁敏感加权成像在发现颅脑静脉畸形，脑微小出血，钙化等都具有非常重要的应用。
所以大家可以发现GPS三家各不相同，不是想标新立异，而是存在版权的原因。
PHILIPS 静脉血氧水平依赖成像( Venous BOLD，Philips)和磁敏度加权相位增强成像(SWlp， Philips)SIEMENS 磁敏感加权成像( Susceptibility weighed imaging，SWI. Siemens)Dr. E Mark Haacke获得2002年专利GE T2血管加权成像(T2 - star weighted angiography， SWAN) SWI原理磁敏感加权成像( SusceptibilityWeighted Imaging，SWI)利用不同组织间磁化率的差异及BOLD效应产生图像对比，这种对比不同于质子加权、T1、T2及T2＊对比，是一种新的MRI成像序列。
SWI 以T2* 加权梯度回波序列作为序列基础，与T2* 加权梯度回波序列不同的是，SWI采用高分辨率、3D梯度回波，三维完全流动补偿的序列进行扫描，经过一系列复杂的图像后处理将相位图与幅值图融合,可同时获得幅度图像(magnitude image)和相位图像(phase image)两组原始图像。
SWI 序列设计特点采用3D梯度回波扫描, 采集模式为cartesian，三个方向流动补偿,高分辨率，包括幅度和相位信息。
为什么往往使用3D序列进行扫描，其原因是3D扫描在相同的空间分辨率的情况下具有远远高于2D成像的图像信噪比，所以在保证一定信噪比的前提下缩短扫描时间；同时3D成像能够在容积内施加流动补偿以保证相位信息的准确性以及流动伪影的消除。
SWI成像在神经退行性疾病诊断中的作用评估
技术改进和优化策略探讨
01
提高图像分辨率和穿透深度
通过改进磁场设计、优化序列参数等技术手段，提高SWI成像的分辨率
和穿透深度，以捕捉更细微的神经结构变化。
02
减少伪影干扰
采用先进的图像处理和校正算法，减少磁场不均匀、运动伪影等因素对
SWI成像的影响，提高图像质量和诊断准确性。
03
建立标准化和可重复性评估体系
利用磁敏感效应进行成像
SWI（Susceptibility Weighted Imaging）即磁敏感加权成像，是一 种利用组织间磁化率差异和血氧水平 依赖效应进行成像的技术。
高分辨率、三维成像
对磁场不均匀性敏感
SWI对磁场的不均匀性非常敏感，因 此可以检测到由于铁沉积、钙化等原 因引起的局部磁场变化。
临床应用拓展
随着技术的不断进步和临床需求的增加，SWI成像将在神经退行性疾病的早期诊断、病 情监测、疗效评估等方面发挥越来越重要的作用。
06
总结：提高神经退行性疾病诊断水平，推 动SWI技术广泛应用
回顾本次项目成果和意义
成功验证SWI在神经退行性疾病诊断中的有效性
通过大量病例分析和对比研究，证实SWI成像技术能够准确检测出脑内微出血、铁沉积等神经退行性疾病的 标志性病变。
通过定量分析铁沉积和血管病变程度，SWI成像可为评估神经退行性疾病的严重程度提供 参考依据。
指导治疗和预后评估
根据SWI成像结果，医生可制定更精准的治疗方案，并预测患者的预后情况。同时，SWI 成像还可用于监测治疗效果和评估病情进展。
05
挑战、局限性与未来发展方向
目前面临挑战和局限性
分辨率和穿透深度限制
提升诊断水平和患者满意度
MRI信号分析基础常规序列的信号分析
友谊放射临床MRI 信号分析基础（2）----常规序列的信号分析杨正汉首都医科大学附属北京友谊医院国家级I 类CME 项目，2016-09-01-252 《磁共振信号分析与图像解读》 2016年4月21~24日，北京友谊放射2•激励使组织产生旋转的宏观横向磁场（Mxy ） •MRI 线圈能够探测到旋转的Mxy •MRI 信号实际上就是Mxy•任何MRI 、MRS ，探测到的信号都是MxyMRI 信号的本质友谊放射3•含有氢质子，并具有足够量–如胆碱、NAA 等在MRI 上信号可忽略不计 –把水及脂肪抑制后的MRS 上才能探测到•进动频率在激励脉冲频率范围内–蛋白质及大部分结合水并不在此频率范围内•T2不能太短–蛋白质及结合水的T2太短•在常规MRI 序列上“直接可视”的物质–自由水 –甘油三酯•其他物质通过影响自由水弛豫，影响组织信号 物质能直接产生MRI 信号的条件友谊放射4•MRI 信号是相对强度，没有标准单位 •常用AU （任意单位）表示 •信号强度影响因素太多 •信号强度不能直接比较–不同设备 –不同序列–不同病人，同一序列–同一病人，同一序列，不同次扫描•同一序列同一次连续扫描，信号有可比性MRI 信号的影响因素友谊放射5•全面细致 •正确参照 •严格比对 •精确测量 •准确描述MRI 的读片原则友谊放射6MRI 序列的信号分析•常规序列–T1WI–T2WI/T2*WI –PDWI –FLAIR –常规DWI•特殊序列–MRS–非单指数DWI –SWI–MRI 增强、PWI 、DCE –……友谊放射7•T1WI 上影响组织信号高低的主要因素–T1弛豫速度：越快，组织信号越高•蛋白质及结合水含量•带有不成对电子的顺磁物质可缩短组织T1–正铁血红蛋白，糖原，黑色素•脂肪含量–质子密度（影响较小）：越高，组织信号越高•自由水含量•甘油三酯（亚甲基）含量–T2污染：越严重，组织信号丢失越多•顺磁或超顺磁物质含量及其存在形式及位置 •TE 长短–多数病变在T1WI 上信号低于相应正常组织（1）T1WI 的信号分析友谊放射8多数病灶在T1WI 上呈相对低信号星形细胞瘤脑脓肿 脑梗死友谊放射9肝囊肿多数病变在T1WI 呈低信号血管瘤 转移瘤 肝细胞癌友谊放射10蛋白含量低的上颌窦粘膜下囊肿液体含蛋白增高在T1WI 呈高信号蛋白含量高的上颌窦粘膜下囊肿T1WI T2WI友谊放射11肝囊肿液体含蛋白增高在T1WI 呈高信号 粘液腺癌转移友谊放射12亚急性血肿正铁血红蛋白含顺磁物质组织在T1WI 呈高信号黑色素瘤转移友谊放射13正常肝实质 正常胰腺腺体含糖原的组织在T1WI 呈高信号 肝硬化RN 、DN友谊放射14含脂肪的AML含甘油三酯组织在T1WI 呈高信号HCC 脂肪变性友谊放射15反相位 2.38ms同相位 4.76ms铁的T2*效应对T1WI 信号的影响1.5T正常肝铁过载友谊放射 16•T2WI 上影响组织信号高低的主要因素–T2弛豫速度：越快，组织信号越低•蛋白质及结合水含量，越高往往T2越短•顺磁或超顺磁物质含量及其位置（细胞内或外）–细胞内正铁血红蛋白缩短T2 –细胞内脱氧血红蛋白缩短T2 –含铁血黄素，缩短T2 –黑色素缩短T2–质子密度：越高，组织信号越高•自由水含量•甘油三酯（亚甲基）含量–T1污染：越严重，组织信号越低（影响较小）•TR 长短 •组织T1长短 –多数病灶在T2WI 上信号高于相应正常组织（2）T2WI 的信号分析友谊放射17多数病灶在T2WI 上呈高信号肝囊肿血管瘤 转移瘤 肝细胞癌友谊放射18组织含水量越高，在T2WI 上信号越高•实性病变：信号多略高于肝脏，接近脾脏信号•富水病变：明显高信号，接近于胆汁和脑脊液实性病变（AML ）富水病变（血管瘤）友谊放射19顺磁物质导致T2WI 低信号 急性期血肿 脱氧血红蛋白 亚急性晚期血肿 周边含铁血黄素亚急性早期血肿 细胞内正铁血红蛋白 友谊放射20顺磁物质导致T2WI 低信号DN自身免疫性溶血胰SPN 出血 友谊放射21•PDWI 上影响组织信号高低的主要因素–质子密度：越高，组织信号越高•自由水含量•甘油三酯（亚甲基）含量–T2污染：越严重，组织信号丢失越多•顺磁或超顺磁物质含量及其存在形式及位置 •TE 长短–T1污染：越严重，组织信号越低•TR 长短 •组织T1长短（3）PD WI 的信号分析友谊放射22含水或/和含脂越高，PDWI 信号越高友谊放射23•FLAIR ：液体抑制反转恢复•自由水抑制，而采集结合水信号？FLAIR快速反转恢复序列之一 利用水样液体长T1值的特点选用较长TI 时间抑制长T1的液体中自由水信号 T1不太长的组织中的自由水信号得以保留 结合水不产生信号（4）FLAIR 序列的信号分析友谊放射24TI有效TETR90︒180︒反转180︒反转180︒ 聚焦180︒ 聚焦180︒ 聚焦180︒ 聚焦180︒ 聚焦快速反转恢复序列结构快速自旋回波•IR-FSE= 180度反转脉冲+FSE友谊放射25Time （ms ）•选择合适的TI 可抑制任何组织的信号 •TR 足够长，TI=目标组织T1值 69% •FLAIR 选择很长TI ，2000～3000ms纵向磁化矢量脂肪脑脊液肝脏组织友谊放射 26 •基本对比为T2对比–长TE ，长TR–没被IR 脉冲抑制掉的组织将表达T2特征•混杂有T1对比–IR 脉冲，长TI–组织T1值越接近脑脊液，信号抑制越明显–T1不太长组织，信号抑制不明显，主要表达T2特征 –明显短T1的组织，呈现明显高信号，除非T2很短•质子密度也影响组织信号•FLAIR 可以理解为纯水样液体抑制后的T2WIFLAIR 序列信号特点友谊放射27•呈现高信号–短T1，同时T2不太短的组织 –长T2，同时T1不很长的组织•呈现低信号–明显长T1液体（接近脑脊液） –质子密度很低组织 –T2很短的组织•呈现等信号–T1及T2效应恰好抵消的组织FLAIR 序列上组织的信号特点友谊放射28FLAIR 暴露出被脑脊液掩盖的病灶FSE-T2WI FLAIR (TIR)SE-T1WI 增强 胶质瘤病友谊放射腔梗软化灶及白质脱鞘多数长T1、长T2的成分在FLAIR 上呈高信号（除了接近纯水的液体）FLAIRT2WIT1WI 友谊放射扩大的血管周围间隙接近于脑脊液的液体成分在FLAIR 上呈低信号FLAIRT2WI T1WI友谊放射短T1、长T2的成分在FLAIR 上一定呈高信号亚急性硬膜下血肿FLAIRT2WI T1WI友谊放射长T2，较长T1的成分 可能在FLAIR 上呈等信号上颌窦粘膜下囊肿FLAIRT2WI T1WI友谊放射33•自由水扩散自由，信号衰减多 •结合水扩散受限，信号衰减少（5）常规DWI 的信号分析DWI无创探测活体组织中水分子扩散的唯一方法 信号来源于组织中的自由水结合水尽管运动受限，但仍不能产生信号 反映不同组织对自由水限制性扩散差异 产生DWI 对比检测组织中限制性扩散的受限程度友谊放射34探测活体组织水分子运动•扩散–热能驱动分子随机的平移运动•扩散加权成像（DWI ）–探测水分子的扩散运动–无创探测活体组织中水分子扩散运动的唯一方法•自由扩散与限制性扩散–自由扩散：扩散不受限制（纯水样成分）–限制性扩散：扩散某种程度收到限制（生物组织）•各向同性异性与各向异性扩散–各向同性扩散：各方向扩散受限程度相同（肝实质）–各向异性扩散：各方向扩散受限程度不同（白质纤维束）•DWI 检测组织中限制性扩散的方向及受限程度 友谊放射35DWI 序列90°180°水分子在梯度场施加方向上扩散越剧烈，经历的梯度场变化越大，质子群失相位越严重，信号衰减越明显。
MR磁敏感加权成像(SWI)在脑部病变的应用
MR磁敏感加权成像(SWI)在脑部病变的应用SWI是采用梯度回波序列采集数据，经过特殊的数据处理和图像重建，形成对物质磁化率敏感的MR成像技术。
实际上是一种三维采集技术，它通过长的TE，高分辨率，完全流动补偿，薄层重建的梯度回波伴滤过的相位信息以增加磁矩图的对比和增加组织间的磁敏感差异，使对磁敏感效应的敏感性最大化。
在临床实践中，经常用最小密度投影来帮助显示扭曲的结构和显示静脉血管系统的连续性，它还帮助区别主要静脉相邻的出血。
SWI具有以下诸多特点：高分辨率的三维梯度回波成像，在3个方向上的完全流动补偿，薄层厚避免信号丢失，相位图通过滤波减少不必要的场效应，产生相位蒙片，利用相位蒙片对磁矩图进行增强处理，相对邻近层面进行最小强度投影，这种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。
所以在显示血管畸形、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中有着重要的应用价值。
血管畸形多为低流速的血管结构，而MRI和MRA对高流速的血管结构敏感，对低流速血管显示能力有限。
畸型血管由于是慢速，多向的血流，增强扫描经常是非特异的强化，由于部分容积效应，小的血管畸型常被漏掉。
而SWI成像可显示低流速的静脉血流，所以SWI对检测静脉畸型高度敏感。
SWI合并的相位信息提供改进的敏感性能发现传统TWI成像无法显示的血管结构。
SWI技术重要的应用是:(1)早期检测和评价小血管畸形，这对其他检查方法来说是比较困难。
SWI具有高空间分辨率、高信噪比，对静脉血流及出血物质高度敏感等优势，在脑海绵状血管瘤的检出与诊断方面具有很高的诊断价值。
而脑海绵状血管瘤在DSA、常规MRI及MRA上往往被漏诊或误诊，可能与窦样扩张、口径过细、血流速度较慢，且伴有血栓和钙化以及出血压迫供血血管、血管痉挛等因素有关。
海绵状血管瘤在SWI上的表现为：①完全均匀低信号原因可能是扩大的窦样血管内没有明显血栓所致，此乃海绵状血管瘤较早期改变；②爆米花样或桑椹样混杂信号即低信号内见斑点、条状、桑椹或爆米花样等高混杂信号，病理基础是颅内海绵状血管瘤中血栓形成以及纤维化等；③围绕混杂信号的较宽的低信号环，即铁环征，其病理基础是含铁血黄素沉着(高顺磁性物质)，在SWI上可以清晰显示。
磁敏感加权成像SWI序列原理及应用（二）
磁敏感加权成像SWI序列原理及应用（二）上一章介绍了磁敏感加权成像的原理、参数设定以及伪影识别。
SWI成像融合了幅度信息和相位信息，能够进一步提升顺磁性组织的图像对比。
其临床应用从最早期的诊断微小出血到静脉畸形、铁沉积以及后续其他的扩展应用，SWI都极具临床意义。
这一章将讨论SWI 的临床应用特点及意义。
在介绍相关的临床应用前，大致回顾一下SWI图像中各种组织的信号规律。
根据左手定则，钙化等非顺磁性物质对局部场的影响非常非常小，对相位的影响较小，所以相位图显示为低信号（灰阶反转后显示为高信号），而质子密度含量低，在幅度图或者SWI图像上显示为低信号；而静脉、出血、含铁沉积等顺磁性材料，对局部场造成影响，相位图在无相位卷褶的情况下显示为高信号，顺磁性物质也导致组织的T2*值降低，造成幅度图或者SWI图像上显示为低信号。
所以一般来说，磁敏感加权成像的信号表现如下图所示：上图为颅内多发小钙化灶，在SWI图像中显示为低信号，灰阶反转之后的相位图上显示也为高信号（原始相位图为低信号）。
上图为颅内多发小出血灶，在SWI图像上显示为低信号，原始相位图上显示为高信号或者高低混杂信号（相位卷褶）。
根据上述有关磁敏感加权成像图像信号特点的判读，不同的物质/组织在磁敏感加权成像中具有不同的信号表现。
磁敏感加权成像SWI 根据不同的成像部位和成像目的具有各种各样的应用，接下来将以临床应用中使用最为广泛的静脉显示、出血、神经退行性改变以及其他拓展性应用来介绍SWI的临床应用特点。
1、脑静脉显示静脉血中的去氧血红蛋白是顺磁性物质，该物质将干扰组织周边的B0场而使得该区域的T2*值降低，在磁敏感加权成像的幅值图上表现为低信号，而相位图为高信号。
在临床中，往往需要连续观察多层面，以及信号与脑组织的空间关系来鉴别静脉还是出血。
磁敏感加权成像显示静脉可以在不同的疾病诊断中提供额外的信息：（1）、隐匿性血管畸形隐匿性脑血管畸形为一种微小的血管畸形，脑血管造影不能显示，肉眼也不能发现。
除了SWI低信号，你还应该知道SWI高信号、SWI-SVS
除了SWI低信号，你还应该知道SWI高信号、SWI-SVS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，它最早由E. Mack Haacke等于1997年发明，并于2002年申请专利，最初称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”(high resolution blood oxygenation leveldependent venographicimaging)。
该技术早期主要应用于脑内小静脉的显示，近年来经过高场磁共振仪的应用及相关技术的不断改进，其临床应用范围得到了极大的扩展。
SWI根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，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。
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，可同时获得强度图(magnitude image)和相位图(phase image)两组原始图像，二者成对出现，所对应的解剖位置完全一致。
SWI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。
SWI低信号物质：p 含铁血黄素沉积p 去氧血红蛋白p 铁蛋白沉积p 钙化p 其他金属物质p 空气SWI的临床应用：p 出血的显示、钙化的鉴别p 隐匿性血管疾病的显示p Sturge-Weber Syndromep 静脉梗死p 脑肿瘤内部结构的评估p 脑外伤及弥漫性轴索损伤的评估p 铁沉积与相关神经变性疾病的评价磁敏感血管征（SVS）是急性缺血性卒中患者在GRE或SWI序列上，大脑中动脉（MCA）走行范围内的低信号影，与责任血管闭塞的部分相对应，为学界所接受的预测血栓存在的影像学特征。
SWI序列应用PPT学习教案
具有强大的 正磁化率
脱氧血红蛋白 正铁血红蛋白 含铁血红素
人体内绝大多数物质 铁、钴、镍。 具有这种特性，氧和 血红蛋白，包括钙化。
凡是能改变局部磁场，导致周围空间相位的改变， 就能产生信号的去相位，表现为信号减低。
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静脉的低信号成像原理
由于静脉内静脉血含有的去氧血红蛋白，引起磁场的不均匀性； 1）使血液T2*缩短，去氧血红蛋白就成为一种内源性对比剂使静脉成像。 2）同时也增加了血管与周围的组织的相位差，使小静脉能够清晰显示。 上述两种效应的共同作用是BOLD成像的基础。
病第4例9页一/共65梗页塞后出血
SWI
CT
病例二 区分基底节区出血与钙化
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病例三 超急性—急性期出血
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DWI
第52页/共65页
ADC
相位图
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MIP SWI
T2WI
FLAIR
SWI
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病例四 陈旧性渗血性脑梗塞
临床应用
5 、对于肿瘤是否合并出血的显示
）
susceptibility weighting imaging 是一种利用组织间磁敏感度差异和血氧水平依赖
（BOLD）效应形成影像的磁共振技术。 SWI 是由Haacke博士于1997年首先提出。
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一 成像原理：
利用不同组织间磁敏感性的差异产生图像 对比，静脉血中的脱氧血红蛋白和铁离子 均为顺磁性对比剂，它们能引起局部磁场 的不均匀性，从而导致信号相位差别。
头MRA
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谢谢
第64页/共65页
第42页/共65页
CT
MRI磁敏感加权成像(SWI)在脑出血中的应用价值分析
MRI磁敏感加权成像(SWI)在脑出血中的应用价值分析刘春岭【期刊名称】《《中国CT和MRI杂志》》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P13-15,26)【关键词】磁敏感加权成像; 脑出血; 微出血灶; 应用价值【作者】刘春岭【作者单位】四川省江油市人民医院四川江油 621700【正文语种】中文【中图分类】R743.34脑出血(intracerebral hemorrhage，ICH)是指原发性非外伤性脑实质内出血，是一种神经内科常见的危重疾病，其具有发病率高，致残率高，死亡率高的特点[1]。
磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI)是一种新的磁共振成像方法，它不同于以往的质子密度、T1或T2加权成像，这种新的成像方法是以T2＊序列为基础，利用对顺磁性物质磁敏感性不同而成像的技术[2]。
SWI通过后处理技术将获得的磁矩数据和相位数据相结合，形成独特的增强对比图像，充分显示组织之间内在的磁敏感特性差异，使其能显示常规MRI无法显示的图像。
本研究分析比较了32例脑出血患者的常规MRI和SWI资料，探讨其在脑出血中的应用价值。
现将结果总结报告如下：1.1 临床资料从2013年3月至2014年3月在我院神经内科接受治疗的脑出血患者32例(男17例，女15例)作为研究对象，患者以老年人为主，年龄均在50～75岁之间，平均年龄(62±4.3)岁。
这些患者均经头颅CT确诊为脑出血。
其中有高血压病15例，糖尿病3例，高血压合并糖尿病1例。
患者主要的临床表现：头晕头痛、呕吐、嗜睡或昏迷、视物旋转、抽搐、语言障碍、偏瘫等，均在我院接受治疗。
所有患者的年龄、性别、既往病史、生活环境等方面均无显著性差异(p＞0.05)，具有可比性。
1.2 方法1.2.1 MRI检查：所有患者均于发病2d内行MRI常规序列(TlWI、T2WI、Flair)及SWI扫描，本研究采用Philips Archieva 3.0T X-Series扫描仪，8通道头颈部线圈。
磁共振磁敏感(SWI)技术在脑梗塞急性期合并微出血(CMBs)中的应用研究
磁共振磁敏感(SWI)技术在脑梗塞急性期合并微出血(CMBs)中的应用研究赖喜春【期刊名称】《现代医用影像学》【年(卷),期】2022(31)4【摘要】目的:探讨磁共振磁敏感(SWI)技术在脑梗塞急性期合并微出血(CMBs)中的应用效果。
方法:选取2019年1月-2022年1月我院收治的脑梗塞急性期合并微出血患者50例,所有患者均接受磁共振常规序列、磁共振弥散加权成像(DWI)、磁共振磁敏感(SWI)技术。
比较三种技术对脑梗死的检出率、对CMBs检出率、分析CMBs部位、不同年龄与性别患者脑微出血检出率。
结果:DWI序列对脑梗死的检出率高于常规序列、SWI序列(P<0.05),常规序列、SWI序列对脑梗死的检出率相比,无明显差异(P>0.05);DWI序列对CMBs检出率高于常规序列、SWI序列(P<0.05);20例脑微出血患者中,出血部位在脑干处1例,占比为5.0%,皮质-皮质下区6例,占比为30.0%,基底节-丘脑区13例,占比为65.0%;年龄≥60岁患者脑微出血检出率高于年龄<60岁患者(P<0.05),不同性别患者脑微出血检出率相比,无明显差异(P>0.05)。
结论:脑梗塞急性期合并微出血诊断中,磁共振磁敏感(SWI)技术诊断效果较好,值得应用。
【总页数】4页(P662-665)【作者】赖喜春【作者单位】潮州市人民医院放射科【正文语种】中文【中图分类】R74【相关文献】1.DWI与SWI在急性期脑梗死合并脑微出血诊断中的应用2.磁共振磁敏感成像（SWl）对脑梗塞伴渗血及微出血的诊断价值分析3.磁共振弥散加权成像联合磁敏感加权成像检查在脑出血急性期诊断中的应用价值研究4.磁共振弥散加权成像联合磁敏感加权成像检查在脑出血急性期诊断中的应用价值研究5.磁敏感加权成像在急性期脑梗死合并脑微出血中的诊断分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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完善发 完善发展： 展：定量磁敏感加权成像（ 定量磁敏感加权成像（QSM QSM） ）
磁敏感加权成像临床应用
自旋回波序列-Spin Echo(SE)
T2 衰减曲线 T2* 衰减曲线 实际信号衰减曲线
1800
梯度回波序列-GRE
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
现象 现象2 2：极坐标的长度代表信号的大小 现象 现象3 3：极坐标的方位角代表的就是相位 现象 现象4 4：相位的大小取决于局部磁场的强度 现象5：磁化率差别是导致局部磁场强度的差别原图
磁敏感加权成像- -脑外伤有无出血？
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像临床应用 磁敏感加权成像临 床应用
2.脑卒中精准诊断、精准治疗
女，38岁，脑外伤后，常规图像病灶不明显 磁敏感加权像提示多发出血
女，38 女， 38岁，车祸外伤 岁，车祸外伤（摘自文献） （摘自文献）
6/ GE /
顺磁性：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 抗磁 抗磁性： 性：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 铁磁 铁磁性： 性：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
超顺磁 超顺磁性 性：可以理解为铁磁性一类的物质当体积减小到一定限度时在外磁场存在或
从几个病例说起…… 从几个病例说起 ……
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像 感加权成像SWI SWI
--从成像原理到临床应用
是否所有的超急性期脑梗塞都能溶栓治疗？
张英魁 张英 魁 yingkuizhang@
脑外伤，常规T2少许混杂信号，磁敏感加权像提示DAI
从几个病例说起…… 从几个病例说起 ……
磁敏感加权成像本质- -解读相位 解读相位图时要注意！ 图时要注意！ 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像
磁敏感加权成像本质- -相位对比蒙片
相位蒙 相位蒙片加权的目的是突出静脉等顺磁性物质 片加权的目的是突出静脉等顺磁性物质
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
顺磁性物质产生负的相位，利用该相位生成蒙 顺磁性物质产生负的相位，利用该相位生成蒙 片对应系数并进行多次加权 校正相位图 抗磁性物质不予以考虑
磁化率加权图
Left-handed System 顺磁性物质 如出血“亮”
Right-handed system Haacle’s Group 反磁性物质 如钙化“亮”
f x / w x 1
f x 0 f x 0
强度图
SWI x wm x x
磁敏感加权成像
Left-handed system 有些公司 常规图像显示数个低信号结节，磁敏感加权像显示低信号结节
Right-handed system Haacle’s Group
Haacke’s Group 采用的是右手坐标系，顺磁性相位为负 有些公 有些公司如 司如Siemens采用的是左手坐标系，顺磁性为正 无论为正还是负，不影响最后相位加权的 无论为正还是负，不影响最后相位加权的SWI SWI图 图 常规图像显示数个低信号结节，磁敏感成像相位图显示为高信号，CT显示为钙化
f x / w x 1
f x 0 f x 0
磁敏感加权成像- -核心技术
磁敏感加权成像:
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像- -核心技术
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
基于梯度回波序列但又超越于梯度回波序列
自旋回波也称射频回波：改变质子进动方向但不改变其进动
频率，可以消除磁场不均匀所导致 频率，可以消 除磁场不均匀所导致 的信号变化；
梯度回波也称为场回波：改变质子的进动频率但不改变其进
动方向，对磁场不均匀所导致的信 号差别 差别更敏感； 更敏感；
磁化率属性 属性： ：抗磁性物质 抗磁性物质、 、顺磁性物 顺磁性物质、超顺磁性物质、铁磁性物质 质、超顺磁性物质、铁磁性物质 磁敏感加权 感加权： ：最大化突出不同物质磁化率差别的对比
撤除时能迅速的磁化或退磁化的，如SPIO等
2/ GE /
磁敏感加权成像的基本概念
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
脑出血成分及信号演变
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
摘自
磁敏感加权成像- -最初的目的和理论基础
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁共振成像信号本质
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
校正相位 校正相位图 图由原始相位图 原始相位图经 经高通滤过得到 校正相位图主要反映的是组织磁化率差别 校正相位图进行人为标准化后得到相位蒙片
钙化与出血相位图区别 钙化与出 血相位图区别
磁敏感加权成像本质- -相位图的由来与意义
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像本质- -解读相位 解读相位图时要注意！ 图时要注意！ 从成像原理到临床应用
5/ GE /
汇报内容
磁敏感加权成像概述
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像临床应用 磁敏感加权成像临 床应用
1.脑外伤后精准诊断、精准评价
如何实现磁敏感加权成像
磁敏感加权成像临床应用
磁敏感加权成像- -脑外伤有无出血？
无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像，也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机，然后重新打开该文件。如果仍然显示红色 “x” ，则可能 需要删除该图像，然后重新将其插入。
T2 衰减曲线 T2* 衰减曲线 实际信号衰减曲线 回波
回波
900 900
time
TE time
Gx
M
0
TR 两个概念 TE
磁敏感加权成像实现策略- -序列选择
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像的基本概念
磁化率 磁化率: :
代表某种物质在磁场内被磁化程度的属性
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
汇报内容
磁敏感加权成像概述
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
E Mark Haacke提出利用脱氧血红蛋 白作为内源性对比剂进行静脉成像的理念
早期关注 早期关注： ：头部静脉成像，大量有关MR BOLD Venography文献涌出
如何实现磁敏感加权成像
专利申请 专利申请： ：2002 2002年 年E
磁敏感相位图鉴别出血、钙化 磁敏感相位图鉴别囊虫病灶性质
磁敏感加权成像- -核心技术
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像- -不同厂商 不同厂商的 的商品名称
GE: Star Weighted Angiography,SWAN
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
Siemens：Susceptibility Weighted Imaging,SWI Philips Philips： ：VenoVeno-BOLD Toshiba Toshiba： ：Flow sensitive Black Blood（ Blood（FSBB） FSBB）
而实现二者间信号抵消，更有利于显示静脉血管 磁共振信号在本质上是个矢量，既有大小又有方向
现象4：相位对比蒙片与单纯的信号强度图相结合更有利于显示静脉
磁共振成 共振成像信号本质 像信号本质- -大小与方向
现 象 1:
磁共振信号可以用极坐标描述
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
经典磁敏感加权成像解读
现象 现象1 1:
动脉血与静脉血具有一定的化学位移 动脉血与静脉血具有 定的化学位移，0.18ppm 定的化学位移，0.18ppm 0 18ppm
现象2：完全氧和的动脉血的 完全氧和的动脉血的T T2*约200ms, 200ms,而静脉血的 而静脉血的T T2*约100ms 现象3：在特定的 在特定的TE TE时间可以实现静脉血与富含氧的动脉血反相位，从 时间可以实现静脉血与富含氧的动脉血反相位，从
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
汇报内容
磁敏感加权成像概述
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
Jun,29 急性脑梗塞，首次检查灌注成像提示侧枝循环开放
如何实现磁敏感加权成像
磁敏感加权成像临床应用
July,12 进一步溶栓、扩容等治疗后转化为出血性脑梗塞
磁敏感效应与磁敏感伪影
磁敏感加权成像 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像：既关注信号大小（幅值）又关注信号方向（相位）
常规图像显示右额顶叶大片脑梗塞 磁敏感加权像提示灶 磁敏感加权像提示 灶内微出血
磁敏感加权成像 磁敏感加权成像： ：相位加权的幅值图像更敏感的发现病变 磁敏 磁敏感加权成像 感加权成像： ：相位信息有利于明确病变性质（出血？钙化？ 相位信息有利于明确病变性质（出血？钙化？…) …)
脑白质 1000 静脉 800 信号差：200
相位图（右手坐标）
脑白质 π/2 静脉血 -π/2 /2
要素 要素2 2：剔除背景场不均匀的磁化率差别 要素 要素3 3：不仅保留幅值信息，同时保留相位信息 要素 要素4 4：对相位加权的磁敏感图像进行最小强度投影
相位蒙片
脑白质 对应系数 1 静脉血 对应系数0.5 四次相乘后 脑白质 1000 静脉血 50 信号差：950
常用的突出或克服磁敏感差别的策略 从成像原理到临床应用
磁敏感加权成像
常规T2图像 FSE 稳态自由进动序列扫描时常见的磁敏感伪影