磁敏感加权成像原理及临床应用

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。
SWI可以将二者区分开来,判断此类病人以 及将要或已接受抗凝或抗血小板治疗的病 人是否存在出血, 对于治疗方案的选择非 常重要。
脑肿瘤的诊断
脑内肿瘤的MR常用诊断方法，显示不了肿 瘤内部结构的不同。
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。
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
脑血管Fra Baidu bibliotek形的诊断
血管畸形 TOF-MRA和CE-MRA依赖于血液的流动效应,
CE-MRA能提高对小血管的分辨力,但一些静 脉疾病( 如海绵状血管瘤、静脉血管瘤、 毛细血管扩张等) ，由于血液流动慢，显 示畸形的血管都不满意。
SWI信号不受血流速度和方向的影响, 低速 血流能增强磁化率改变效应，发现静脉畸 形较T2*WI更敏感。
SWI可以显示以往方法不能显示的肿瘤内静 脉血管结构和出血。
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、囊变和
高明勇,谭湘萍 ,卢瑞梁.磁敏感加权成像在缺血性脑卒中的应用研究[J].中 国医学影像技术,2008, 24(7)：1004－1007
西门子医疗系统集团磁共振市场部.磁敏感加权成像在神经系统成像的临床 应用[J].2008,23(7):163-165
磁敏感加权成像( susceptibility weighted imaging, SWI) ,是由美国韦恩 州立大学教授、底特律生物医学研究中心 磁共振成像学院主任E.M.Haacke 博士及其 团队, 共同开发的一种新型磁共振成像对 比技术。2002 年, Haacke 博士作为主要 发明人,在美国获得SWI 技术专利
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。可 以为损伤性质和临床预期结果提供有用的 信息。
神经退行性疾病的诊断
某些神经变性疾病如帕金森症、亨廷顿病、 阿尔茨海默病、多发性硬化等, 其病理改 变常常伴有脑内铁的异常沉积。
测定脑内某些部位的铁含量(主要为铁蛋白) 不仅仅可以掌握疾病的进程, 而且还可以 在一定程度上预测病人的愈后。
SWI诊断小的AVM也显示出强大的优势，能 清晰显示病灶的界线, 且能提供更详细的 信息, 显示出更多的病灶。
局限性
显示供血动脉差。 对接近颅骨的病灶, 由于气体与组织界面
间的磁敏感性, 应用受到一定的限制。 有时很难显示病灶的实际大小
脑血管病的诊断
血栓栓塞或动脉硬化性狭窄产生的脑血管局 部缺血导致急性出血性或非出血性脑梗死。
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。
右侧颞叶动静脉畸形
右侧小脑半球海绵状血管瘤合并不同时期的出血
海绵状血管瘤
左枕叶脑梗塞
缺血性脑梗塞
出血性脑梗塞
脑膜瘤
脑膜瘤
脑弥漫大B细胞性淋巴瘤
胶质瘤
胃癌脑转移
肺癌脑转移
小结
SWI 作为新的成像技术, 为MR成像的发展 提供了新的前景, 利用高分辨率的三维梯 度回波序列、3D 完全流动补偿技术得到相 位图和磁矩图的信息, 通过滤波技术可以 减少不必要的伪影,可以很好的显示出血、 小静脉和矿物质。
SWI是一种利用不同组织间的磁敏感性差 异而成像的技术，对小静脉、微出血和铁 沉积更敏感。
成像基础：组织间磁敏感度差异和BOLD效 应。
磁敏感成像的原理
血红蛋白特性及其磁敏感效应 非血红素铁和钙及其磁敏感效应
血红蛋白特性及其磁敏感效应
氧合血红蛋白没有多余的未成对电子，是 反磁性物质。
磁敏感加权成像原理 及临床应用
宋宇
张军,李克.磁敏感加权成像在中枢神经系统的应用[J].中国医学计算机成像 杂志,2008,14(2):176-179
刘亚欧 ,李坤成 ,杨延辉.磁敏感加权成像在颅内肿瘤成像的初步应用[J]. 医学影像学杂志,2008,18(1)：4-7
田 欣,宦 怡,葛雅丽.磁敏感加权成像在脑部病变诊断中的应用[J].实用 放射学杂志，2008，24(6)：731－733
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人体内除了血红蛋白外, 非含铁血红素铁(如铁蛋 白、转铁蛋白和钙等)也可以影响组织的磁敏感效 应。
颅内非含铁血红素铁主要以顺磁性的铁蛋白形式 存在, 因而, SWI的相位信息可以反映脑内铁的分 布特点以及神经退行性疾病时的脑铁异常沉积。
磁敏感成像的临床应用
脑血管畸形的诊断 脑血管病的诊断 脑肿瘤的诊断 脑创伤的诊断 神经退行性疾病的诊断
去氧血红蛋白含有4个未成对电子是顺磁性 物质。
顺磁性物质起局部磁场不均匀, 导致质子 自旋快速失相位。结果造成局部组织T2* 缩短、信号降低。
含70%去氧血红蛋白的静脉血引起磁场的不 均匀性导致：T2*时间缩短和血管与周围组 织的磁化率差异引起的相位差加大两种效 应。
非血红素铁和钙及其磁敏感效应