磁敏感加权成像
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➢ （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
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]
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
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
（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
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
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
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
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
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
➢ 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
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
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
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
源自文库
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
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
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
➢ (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
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
➢ (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
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
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]
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
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
（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
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
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
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
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
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
➢ 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
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
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
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
源自文库
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
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
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
➢ (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
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
➢ (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