磁敏感加权成像
磁敏感加权成像SWI原理及临床应用
脑肿瘤
总结词
SWI有助于发现和鉴别脑肿瘤，尤其对于低度恶性脑肿瘤的诊断具有重要价值。
详细描述
磁敏感加权成像（SWI）能够检测到常规MRI难以发现的微小肿瘤病灶。通过SWI，医生可以更准确地判 断肿瘤的位置、大小和形态，有助于肿瘤的早期发现和诊断。此外，SWI还可以提供有关肿瘤性质的信息， 帮助医生制定更精确的治疗方案。
SWI能够提高脑肿瘤的检出率，有助 于肿瘤的鉴别诊断，为制定治疗方案 提供依据。
脑梗塞
SWI通过显示脑梗塞病灶的磁敏感效 应，有助于早期发现梗塞灶，为溶栓 治疗提供时间窗。
肿瘤检测与鉴别
肝脏肿瘤
SWI能够提高肝脏肿瘤的检出率， 有助于肝脏肿瘤的早期发现和鉴 别诊断。
乳腺肿瘤
SWI能够提高乳腺肿瘤的检出率， 有助于乳腺肿瘤的早期发现和鉴别 诊断。
SWI的局限性在于对磁场的要求较高， 需要高均匀度的磁场才能获得高质量 的图像。此外，由于SWI技术需要较 长的扫描时间，因此可能会增加患者 的疲劳感。
02 SWI在临床应用中的价值
脑部疾病诊断
脑出血
脑肿瘤
SWI对脑出血的检测具有高敏感性和 特异性，能够清晰显示出血部位和范 围，为临床诊断和治疗提供重要依据。
06 SWI技术的未来展望
SWI技术的进一步优化
算法改进
通过改进SWI的图像重建算法，提高图像质量和 分辨率，减少伪影和噪声。
动态成像
研究和发展SWI的动态成像技术，以捕捉和显示 更丰富的血流动力学信息。
多模态融合
将SWI与其他影像技术（如MRI、CT等）进行多 模态融合，以提供更全面、准确的诊断信息。
加强对临床医生和影像科医生的培训和教育，提高他们对SWI技术 的认识和应用能力。
磁敏感加权成像SWI序列原理及应用（一）
磁敏感加权成像SWI序列原理及应⽤（⼀）磁敏感加权成像SWI（Susceptibility-Weighted Imaging）是⼀种不同于常规的T1W，T2W，PDW等成像，⽽是利⽤组织间固有的磁敏感差异来获得图像对⽐的成像⽅式。
磁敏感加权成像利⽤磁共振相位图像作为Mask来增强组织间对⽐，经过20多年的临床使⽤，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。
那么磁敏感加权成像是如何从常规的GRE序列演变发展成为能够识别组织间不同磁化率信息的SWI序列的呢？在进⾏磁敏感序列参数设定时需要注意什么？如何在磁敏感加权成像中鉴别出⾎和钙化？以及磁敏感加权成像图像的伪影及处理⽅案有什么？本⽂将逐⼀进⾏介绍。
⼀、磁敏感成像基本原理磁化率是组织的固有属性，通常我们使⽤Xm进⾏表⽰，不同组织与材料的磁化率差别⾮常⼤，为了描述⽅便，可以将组织或材料划分为逆磁性、顺磁性以及铁磁性三种不同的类型，其中逆磁性的组织或材料的磁化率Xm<0，常见的有铜、银、⽔以及304不锈钢等等，⽽铁、钴、镍等⾦属则为铁磁性材料，磁化率⾮常⾼。
当把具有⼀定磁化率的组织或材料放置于均匀的磁化环境中时，组织被均匀磁化形成磁偶极⼦，产⽣感应磁场，这种感应磁场不仅影响组织的内部，同时也影响着组织周边的外加磁化的均匀性。
对外加磁场的扰动的程度取决于组织的磁化率，形状和体积。
就扰相GRE序列来说，假如认定磁场均匀性以及梯度线性⾮常好时，使⽤⼀定的翻转⾓在TE 时刻采集获得的信号为：但是如果存在导致局部磁场不均匀的影响因素时，在TE时刻由于磁场不均匀导致横向磁矩的相位并没有聚相，⽽是存在⼀定的相位差，导致接收信号的降低。
这种信号的降低主要由两个参数决定，ΔB为磁场不均匀的参数，TE则为回波时间，磁场不均匀越厉害，相位差越明显，回波时间TE越长，相位差越明显，导致的信号降低越明显。
这两个参数都在磁敏感成像参数设定中有⾮常重要的意义。
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。
MR磁敏感加权成像 2
男,9岁,眼睑血管瘤伴癫痫
MR磁敏感加权成像 2
MR磁敏感加权成像 2
MR磁敏感加权成像 2
亚急性颅内血肿
• 血肿的常规图像显示为亚急性期 • 血肿周围水肿明显 • 轻微占位效应 •颅内其余未见异常
亚急性颅内血肿
• SWI 图像可见血肿得周围 有引流静脉形成，说明血 肿已经在被吸收 •颅内还可见其他点状低信 号。考虑为钙化
MR磁敏感加权成像 2
SWI清晰显示树根样静脉畸形以及粗大引流静脉
MR磁敏感加权成像 2
T1FLAIR
T2FSE
T1+C
MR磁敏感加权成像 2
MRA
SWI
动静脉瘘
3岁患者，常规头颅 血管TOF MRA扫描显 示静脉窦异常增粗， 重建提示动静脉瘘形 成。
动静脉瘘
高分辨率SWI扫描, 清晰显示颅内静脉 广泛扩张与迂曲畸 形形态。常规的MR 、CT、DSA是无法 诊断静脉血管异常 .
MR磁敏感加权成像 2
溶栓前
溶栓后
MR磁敏感加权成像 2
微小出血灶的显示 脑外伤 脑血管畸形及隐匿性血管疾病的显示 脑肿瘤内部结构的评估 铁沉积与相关疾病评价 钙化
MR磁敏感加权成像 2
改善脑肿瘤对比，更好的显示肿瘤边界 对肿瘤的发现更加灵敏 从微血管增生和微小出血两个方面显示肿
MR磁敏感加权成像 2
磁敏感加权成像(SWl)是利用不同组织间磁 敏感性差异而产生对比增强机制的新成像技术。 它是一种3D梯度回波序列，可以获得相位图像 和幅度图像，具有三维、高分辨力、高信噪比 (SNR)的特点。
MR磁敏感加权成像 2
➢ 只要造成局部磁场不均匀，就会产生磁敏感效应， SWI图像就会有显示，表现为低信号
磁敏感加权成像在中枢神经系统的临床应用
磁敏感加权成像在中枢神经系统的临床应用磁敏感加权成像(SWI)是一种利用组织间磁敏感性差异和BOLD效应成像的磁共振新技术。
磁敏感加权成像原理首先由E. Mark Haacke博士、Jurgen R Reichenbach博士和Yi Wang博士提出，2002年12月磁敏感加权成像技术获得美国专利。
SWI名称最初叫高分辨率Bold静脉血管成像（HRBV），后又称检测疾病静脉成像（AVID Bold），2002年以后正式命名为磁敏感加权成像（SWI）。
一、磁敏感加权成像基本原理SWI是一种全新的反映组织间磁敏感差异对比的成像技术。
SWI采用三维采集技术，它通过长TE，高分辨率，完全流动补偿和3D梯度回波扫描产生相位图和强度图，相位图通过滤波减少不必要的场效应产生蒙片，再利用相位蒙片对强度图进行增强处理，而相邻层面进行最小密度重建，使周围组织磁敏感度不同的物质(如静脉血或出血)产生信号对比。
常规磁共振成像中所使用的都是强度图像，它描述弛豫过程中质子发出的信号强度[1]，相位图像则描述质子在该过程中行经的角度。
强度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。
SWI图像的主要特点是使用相位对比来增强强度图像的对比。
因此，SWI是一种以梯度回波T2*序列为基础，并对其进行了多项改进的磁共振扫描技术。
与传统的加权序列比较，SWI使用了一直被忽略的相位图，相位图和强度图像被同时采集，并利用后处理将两者有机结合在一起，所以SWI既代表了一种新的成像序列，也代表了一种图像后处理的方法。
1.血液产物及其磁敏感效应：磁敏感性可以用磁化率来度量，反映物质在外磁场作用下的磁化程度。
磁敏感性是不同于质子密度、弛豫时间、弥散系数的另一个可以反映组织特征的变量。
顺磁性物质在组织内沉积会导致磁性变化，由于磁敏感度的差异，会产生亚体素磁场不均匀，使处于不同位置的质子的自旋频率不一致，在回波时间足够长的情况下，自旋频率不同的质子间将形成相位差，这样，不同磁敏感度的组织在SWI相位图上可以被区别出来。
磁敏感加权成像PPT课件
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4
SWI原始图经后处理可得到幅度图、相位图及血管图
静脉图
幅度图
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相位图
5
SWI临床应用
微小出血灶的显示 脑外伤 脑血管畸形及隐匿性血管疾病的显示 脑肿瘤内部结构的评估 铁沉积与相关疾病评价 钙化
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6
高血压病无症状微小出血
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7
脑血管淀粉样变性
为老年人自发性、非外伤性、非高血压 性脑出血的常见原因之一
➢ 只要造成局部磁场不均匀，就会产生磁敏感效应， SWI图像就会有显示，表现为低信号
➢ 产生因素
➢ 顺磁性物质：磁共振造影剂、脱氧血红蛋白 （静脉中 含量高）、含铁血黄素 （出血的代谢产物）、铁蛋白 （老年人含量增加，脑代谢性疾病）
➢ 抗磁性物质：钙化
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3
颅内引起磁敏感效应的病变
➢脑出血， ➢肿瘤出血、肿瘤内有丰富的血管，显示侧枝循环 ➢血管源性疾病、外伤 ➢异常静脉形成（静脉畸形，引流静脉） ➢正常人、老年人的一些灰质核团（铁蛋白） ➢脑代谢性疾病（异常铁蛋白形成）Parkinsons病， Alzheimer病（阿尔茨海默氏病），Huntington舞蹈病（ 慢性进行性舞蹈病） ➢钙化
顺磁性，因此利用磁敏感加权成像可以使出血灶显影。
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17
脑外伤
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18
男孩，10岁，外伤后头痛
T1FLAIR
T2FLAIR
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19
SWI
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20
外伤的强烈撞击可能会导致轴索的断裂，导致局部有 细小的出血点，很难在影像学上显示，SWI可以清晰显示 这些小出血点。
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DAI易损伤区解剖基础
细小髓静脉引流入隔 静 脉，静脉汇合处为 静脉系统薄弱区域
【实用干货】磁敏感加权成像（一）
【实用干货】磁敏感加权成像（一）【实用干货】看图说话：SWI精确诊断中枢神经系统疾病（一）众所周知，磁敏感加权成像（Susceptibility weighted imaging,SWI) 是一种重要的磁共振成像技术，采用3D的GRE序列，在三个方向施加流动补偿，利用不同组织间磁敏感度的差异产生图像对比，西门子在业界最早推出此技术并得到了广泛的应用。
脱氧血红蛋白在常规T2WI上，顺磁性作用较弱，信号丢失不明显。
但是在梯度回波(T2*WI)序列，脱氧血红蛋白产生磁敏感去相位，增强了局部磁场的变形，突出了快速去相位后信号的丢失，可以提高与周围组织的对比，使静脉及脱氧血红蛋白区显示更清楚，因此SWI 对于静脉血流及脱氧血红蛋白丰富的小病灶显示非常敏感，检出率高。
中枢神经系统病种繁多，病变复杂，因而除了常规解剖图像之外，需要更多的功能序列来辅助诊断病变。
SWI由于其序列特点，广泛应用于低流量血管畸形；血管瘤；多发细小出血；退行性病变铁沉积的评估；肿瘤的血管评价等病变，相比于常规MRI及MRA 检查更敏感，最重要的是，实时的相位图信息能够准确的鉴别出血及钙化。
因而SWI现已经成为MR神经系统最常用的功能成像技术之一，而能否生成实时相位图，是SWI技术是否先进的标志。
SWI最擅长的领域之一是血管类疾病：病例一：男性，56岁，头痛、头晕1年；T2WI显示左侧颞叶条带状略低信号影，但病变轮廓与形态显示欠佳；SWIMIP图清晰显示左侧大脑半球深部增粗的髓静脉汇入左侧室管膜下静脉内。
类似的隐匿性血管疾病，包括静脉血管畸形、海绵样血管瘤、毛细血管扩张症、静脉瘤都属于慢血流，常规MR成像较困难，但是SWI可以准确而清晰的显示病变的形态和范围。
病例二：女性，35岁，头痛，CT发现脑内占位；T2WI显示右侧额颞部一团块样低信号占位，其内信号不均匀，占位效应明显，右侧脑室前角挤压变形，中线结果左移，右侧前额叶及左枕叶亦发现低信号占位；SWI MIP发现除上述病灶外，颅内多发点状低信号影。
磁敏感成像实验报告
实验目的：了解磁敏感加权成像（SWI）的基本原理，掌握SWI技术的操作流程，并分析SWI 在图像对比和疾病诊断中的应用。
实验原理：磁敏感加权成像（SWI）是一种利用组织间磁化率差异进行图像对比增强的磁共振成像技术。
由于不同组织具有不同的磁化率，如脱氧血红蛋白、含铁血黄素等顺磁性物质在SWI图像上呈现低信号，而脂肪、钙化等物质则呈现高信号，从而实现组织对比度的增强。
实验材料：1. 3.0T磁共振成像设备2. SWI扫描序列3. 实验样本：人体头部、肝脏、肾脏等实验步骤：1. 样本准备：将实验样本放置于磁共振成像设备中，确保样本固定良好。
2. 参数设置：根据实验需求设置SWI扫描参数，包括TR/TE、翻转角、层厚、矩阵等。
3. 扫描过程：启动SWI扫描序列，对样本进行扫描。
4. 图像分析：使用图像处理软件对SWI图像进行预处理，包括去噪、插值等，然后对图像进行分析。
5. 结果比较：将SWI图像与常规T2WI图像进行对比，观察组织对比度的差异。
实验结果：1. 组织对比度：SWI图像中，脱氧血红蛋白、含铁血黄素等顺磁性物质呈现低信号，脂肪、钙化等物质呈现高信号，组织对比度明显增强。
2. 微出血灶：SWI图像可以清晰显示脑内微出血灶，对于高血压、脑血管淀粉样变性等引起的脑内微出血灶的检出具有重要作用。
3. 动静脉血栓：SWI图像可以显示新鲜血凝块中的脱氧血红蛋白，有助于评估静脉血栓形成。
4. 脑血管畸形：SWI图像可以清晰显示脑血管畸形，对于隐匿性血管疾病的诊断具有重要作用。
实验结论：1. SWI技术可以有效增强组织对比度，提高图像质量。
2. SWI技术在微出血灶、动静脉血栓、脑血管畸形等疾病的诊断中具有重要作用。
3. SWI技术是一种安全、无创、高分辨率的磁共振成像技术，具有广泛的应用前景。
实验讨论：1. SWI技术的优势：SWI技术具有无创、高分辨率、组织对比度强等特点，在临床诊断中具有广泛的应用前景。
新生儿颅脑疾病的磁敏感加权成像
磁敏感加权成像(SWI) 原理
• 磁敏感加权成像 （SWI）是一种
利用组织磁敏感性不同而成像的 新技术 • 采用全新的长回波时间，三个方 向均有流动补偿的梯度回波
（GRE）新序列
• 对局部磁场变化 非常敏感，在图
像上显示为低信号
引起磁场变化的原因
血液代谢产物
小静脉
铁沉积
SWI显示小静脉结构的原理
效地对疾病作出全面的评估。
谢 谢！
大，容易产生磁化率伪影，会影响邻近部位病灶的检出。
3、对于病变全面信息的显示，如水肿、脑缺血以及肿瘤 的血供情况等，还需综合常规MRI平扫及增强检查。
综上所述，SWI序列在多种儿童颅脑疾病的诊断中得到 良好应用； 具有较高的病变-背景对比度，并在显示出血性病灶及 隐匿性血管疾病方面具有明显优势，结合常规序列能够更有
小静脉内含有脱氧血红蛋 白容易引起磁场的不均匀 性导致T2*WI时间缩短和 血管与周围组织的相位差 加大两种效应。
SWI成像特点
•
•
三维成像、高分辨率、高信噪比；
采用了相位蒙片、邻近层面的最小密度投影等图像 后处理技术。
•
•
对血流缓慢的静脉系统、血液代谢产物以及铁沉积 有很高的敏感性；
动脉呈高信号，静脉为低信号。
两者使血管脆性增加、小动脉痉挛、破裂或出血。
HIE病程中伴有的出血性改变，可出现脑实质内、室管膜 下、蛛网膜下腔及脑室内出血。 足月儿HIE脑室内出血主要来自脉络丛及丘脑。 早产儿室管膜下原生基质毛细血管壁薄，易发生出血， 当血肿穿破室管膜可致脑室内出血。
SWI与常规MRI序列对33例新生儿颅内出血灶检出率的比较
图片来源于滨州医学院附属医院影像科
女，7天，33+6w早产。右侧侧脑室室管膜下少量出血。 ａ）SWI序列显示右侧侧脑室室管膜下类圆形低信号； ｂ）T1WI显示相应区域见稍高信号影。
MR磁敏感加权成像ppt课件
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动静脉瘘
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高分辨率SWI扫描, 清晰显示颅内静脉 广泛扩张与迂曲畸 形形态。常规的MR 、CT、DSA是无法 诊断静脉血管异常 .
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男,9岁,眼睑血管瘤伴癫痫
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斯特奇-韦伯综合征（Sturge-Weber综 合征 ），该征又名脑三叉神经血管瘤 病，与发育异常导致的血管畸形有关 ，可见颜面皮肤毛细血管瘤 ，同侧常 伴有脑膜葡萄状血管瘤，由位于蛛网 膜下扩张的静脉组成，常累及大脑的 枕叶及颞叶。
微小出血灶的显示 脑外伤 脑血管畸形及隐匿性血管疾病的显示 脑肿瘤内部结构的评估 铁沉积与相关疾病评价 钙化
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钙化 Calcification
幅度图
CT
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相位图
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动脉粥样硬化-钙化斑块
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希望通过上述介绍，能使临床医师了解这个
新的MRI成像技术，在实际工作中根据诊断需要 选择磁敏感加权成像（SWI）。
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脑外伤
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男孩，10岁，外伤后头痛
T1FLAIR
T2FLAIR
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SWI
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外伤的强烈撞击可能会导致轴索的断裂，导致局部有 细小的出血点，很难在影像学上显示，SWI可以清晰显示 这些小出血点。
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（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；
（2）静脉内的容积磁化率可引起血管内质子移位，使静脉血与周边组织 产生相位对比，选择适当的TE，使静脉与周边组织的相位值差= π即可造 成完全失相位，从而进一步减低了静脉的信号，增强对比
简介
基本原理
基本原理
➢ 磁化率（χ）：物质在外加磁场下的磁化程度 ➢ 磁敏感物质：① 顺磁性物质，具有不成对轨道电子，外加磁场存在时其自
身产生的磁场(M)与外加磁场(H)方向相同，具有正的磁化率 (χ>0)，去氧血红蛋白、高铁血红蛋白以及含铁血黄素； ② 反磁性物质，没有不成对轨道电子，自身磁场 (M) 与外加 磁场(H)方向相反，其磁化率为负(χ<0)，氧合血红蛋白与钙 化； ③ 铁磁性物质，可被磁场明显吸引，去除外磁场后仍可以被 永久磁化，具有很大的磁化率
➢ 14岁男性，车祸致严重颅脑损伤， 急诊CT未见明显脑内血肿
➢ 受伤后3天，因重度昏迷状态行颅脑 MR检查
Hale Waihona Puke 临床应用—胶质瘤分级瘤内磁敏感征
（Intratumoral susceptibility signal,ITSS)
SWI grades based on ITSS numbers:
➢ (A,SWI 0级) 右额叶少突胶质细胞瘤，未见 ITSS
sign，BVS），其远端右侧枕叶低灌注区与 DWI高信号灶形成不匹配区（mismatch） ➢ （C）TOF-MRA，右侧P2段充盈缺损 ➢ （D）右侧P2段SVS
临床应用—动脉血栓
85岁男性，右侧肢体无力并失语：
➢ （A）SWI minIP图，左侧M1及M2段SVS ➢ （B）TOF-MRA，左侧M1段远端动脉血流信
而在Z轴上即φ=0°或180°，
δB(r,0) = 2/3×△X× B0 ×(a/r)3 由于顺磁性物质的△X为正值 且左手系统中相位与△B呈正 比关系，所以横断面中球体在 Z轴上的两极层面与球体内部 均呈高信号
基本原理
基本原理
急性期血肿
基本原理
亚急性早期血肿
基本原理
亚急性晚期 及慢性期血肿
纵裂池蛛 网膜下腔出血
展望
➢ SWI 因其对局部磁场不均极为敏感且可反映组织相位信息， 随着软硬件更新及学者们的潜心研究，必将在医学的发展中 占有越发重要的地位
➢ 可影响图像质量的因素较多，如血浆内蛋白、ｐＨ 值、温度、 血流、脑组织与颅骨交界处及颅底骨-气交界处的磁化率伪影 等；扫描时间仍较长
号减弱，血栓碎片以远血流信号消失 ➢ （C）DSA 前后位投影，左侧M1段血栓，继
发管腔部分闭塞 ➢ （D）DSA侧位投影，远端血栓碎片，继发左
侧颞枕叶区M2段闭塞
➢ SVS较TOF-MRA以及DSA的优势：除外远端 血栓碎片、并大致确认其长度
临床应用—外伤
6岁男性，左侧额颞顶叶脑挫裂伤，脑室内少量积血，少量蛛网膜下腔出血
临床应用—动脉血栓
➢ （A）灌注图中达峰时间延迟 ➢ （B）TOF-MRA未见相关区域血管闭塞 ➢ （C）SWI minIP图见左侧MCA侧裂池段
局部SVS ➢ （D） TOF-MRA与SWI minIP融合图
临床应用—动脉血栓
76岁患者，突发左侧肢体感觉减弱
➢ （A）DWI，右侧颞叶深部小片状急性梗死 ➢ （B）ASL，高信号血管征（bright vessel
基本原理
血液产物的演变规律
脱氧 超急性期
急性期
氧合血红蛋白
去氧血红蛋白
含铁血黄素 慢性期
巨噬细胞吞噬并降解
细胞外正铁血 红蛋白
亚急性晚期
正铁血红蛋白 亚急性早期 红细胞溶解破裂
Fe+2氧化为 Fe+3
SWI图 低信号
血肿的SWI信号演变规律
局部磁场
不均匀 去氧Hb 顺磁性物质
相位图 高信号
低信号
磁敏感加权成像 的基本原理与临床应用
2018年4月13日 施逸兴
➢ 磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI) 最早由E. Mack Haacke教授 团队于1997年发明，最初称作“高分辨率血 氧水平依赖静脉成像”
➢ 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
简介
简介
➢ 以T2*GRE为序列基础，对磁场不均匀敏感，主要反映组织间 磁化率对比
➢ 与T2*GRE的不同：①三维采集
②完全流动补偿 ③ 一次扫描可获得磁矩图(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
磁矩图及相位图
SWI图 minIP图
临床应用
临床应用—微出血
高血压性
淀粉样变
临床应用—微出血
临床应用—微出血
T2、T2*GRE VS SWI SWI: 1.5T VS 3.0T
临床应用—发育性静脉异常
临床应用—多发脑海绵状血管瘤
临床应用—脑毛细血管扩张症
临床应用—脑毛细血管扩张症
T2* VS SWI
临床应用—弥散性轴索损伤
局部磁场
不均匀 正铁Hb 顺磁性物质
高信号
基本原理
急性期 亚急性早期
高信号
水分 细胞外正铁Hb 水分
等信号
低信号
局部磁场
不均匀 含铁血黄素 顺磁性物质 高信号
亚急性晚期 慢性期
基本原理 相位图信号的影响因素
磁场均匀性
TE的设定
责任物质的形 状、位置、扫 描层面的差异
基本原理
δB(r,φ)= [(△X×B0)/3]×(a/r)3×[3×(cosφ)2 - 1]
➢ (B) 右额叶WHO2级少突胶质细胞瘤，不均 匀强化，可见1个ITSS，SWI 1级
➢ (C) 左顶针叶区胶质母细胞瘤，花环样强 化并可见为数众多的ITSS , SWI 3级
临床应用—胶质瘤分级
临床应用—缺血半暗带
65岁男性 阵发性右侧肢体无力及失语2天，加重12小时
临床应用—缺血半暗带
➢ Brush sign（毛刷征） ➢ Follow-up图为11天后复查