孫 麗,鐘 華,劉 楊
(大連市友誼醫(yī)院影像科 遼寧 大連 116001)
磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)技術(shù)基于不同組織的不同磁敏感性而成像。是以梯度回波序列作為基礎(chǔ),去背景場(chǎng)處理。SWI既具有梯度回波序列T2*WI的磁敏感性的特點(diǎn),又在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了多方面的技術(shù)的改進(jìn),使現(xiàn)在的SWI序列具有3D、高分辨力、高信噪比的特點(diǎn)。近年來(lái),磁共振機(jī)器場(chǎng)強(qiáng)不斷提高,相關(guān)采集及成像技術(shù)也進(jìn)一步完善,現(xiàn)在SWI包括了相位圖和幅度圖、最小強(qiáng)度投影圖及后處理技術(shù),對(duì)顯示靜脈、血液成分、鐵質(zhì)等非常敏感,在對(duì)顱內(nèi)腫瘤、腦血管性病變、腦損傷、神經(jīng)變性疾病等顱內(nèi)病變的診斷中,SWI技術(shù)的臨床應(yīng)用范圍得到了迅速發(fā)展[1]。本文總結(jié)了SWI的基本原理和及其在顱內(nèi)病變檢查中的應(yīng)用。
磁敏感效應(yīng)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用表現(xiàn)就是SWI技術(shù),SWI序列是一個(gè)三維、高分辨、完全流動(dòng)補(bǔ)償?shù)腉RE序列,它首先產(chǎn)生幅度圖和相位圖,幅度圖顯示絕大部分的組織對(duì)比信息,而相位圖則從磁敏感性角度反映磁化率差異較大的組織,這兩幅圖像是在一次掃描過程中同時(shí)所得,成對(duì)顯示,并且所對(duì)應(yīng)的解剖位置相同。相位圖像經(jīng)過適當(dāng)后處理、與強(qiáng)度圖像整合,最終后處理重建得到SWI圖像。因SWI對(duì)不均勻性的磁場(chǎng)較敏感,所以能夠用于檢查造成局部磁場(chǎng)不均勻性的物質(zhì)。而能夠引起磁敏感效應(yīng)的常見因素有靜脈、出血、鐵沉積及鈣化等,所以SWI序列能用于顯示腦內(nèi)靜脈系統(tǒng)、合并出血性的病變、鈣及鐵等礦物質(zhì)沉積。SWI影像包括幅度圖、相位圖、最小強(qiáng)度投影圖及磁敏感圖4組圖像[2]。
早期的低場(chǎng)強(qiáng)磁共振SWI序列最初主要應(yīng)用于腦內(nèi)小靜脈的檢查,近年來(lái),磁共振儀器場(chǎng)強(qiáng)的不斷提高,后處理軟件系統(tǒng)不斷升級(jí)及技術(shù)操作的不斷改進(jìn),3.0T磁共振SWI序列的臨床用途越來(lái)越多。
SWI能夠顯示腫瘤的整體結(jié)構(gòu),還能使腦脊液的信號(hào)得到抑制,這是因?yàn)镾WI有類似FLAIR的對(duì)比,從而有助于顯示高信號(hào)的水腫,使腫瘤的水腫能與腦脊液相鑒別。應(yīng)用SWI能顯示常規(guī)平掃和增強(qiáng)掃描T1加權(quán)像所遺漏的出血和靜脈結(jié)構(gòu),有助于確定腫瘤的良惡性、判斷腫瘤的惡性程度并分級(jí)。腫瘤的內(nèi)部成分十分復(fù)雜,尤其是惡性腫瘤,常包括多種成分如腫瘤實(shí)質(zhì)、瘤卒中、壞死組織、鈣化、血管、瘤周圍水腫等。常規(guī)MR序列的平掃及增強(qiáng)掃描只能顯示腫瘤大小、動(dòng)脈血供情況及內(nèi)部壞死情況,顯示不完全,而SWI序列則可以發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)部的新生小血管和腫瘤微出血情況。由于腫瘤生長(zhǎng)依賴病理血管形成,新生腫瘤的血管越多,新生血管管壁就越不成熟,更容易“滲漏”,造成水腫和出血,因?yàn)閻盒阅[瘤通常具有快速增長(zhǎng)的血管結(jié)構(gòu),所以更容易出現(xiàn)瘤周水腫和多發(fā)微量出血,因此,應(yīng)用SWI序列觀察腫瘤內(nèi)的微出血情況及瘤周水腫程度,有助于判斷腫瘤的良惡性以及對(duì)惡性程度進(jìn)行分級(jí)[2]。
常規(guī)MR成像及MRA可以顯示較大血管,但對(duì)小靜脈無(wú)能為力,但SWI的美妙之處在于它可以對(duì)于小于一個(gè)體素的血管或腦白質(zhì)深部血管成像,在未使用對(duì)比劑的情況下就可以很清楚地觀察到小血管瘤的蜘蛛樣改變,可用于早期發(fā)現(xiàn)其他影像方法顯示欠佳的小動(dòng)靜脈畸形、毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、海綿狀血管瘤等低流速血管畸形疾病[3]。
利用SWI序列顯示微出血敏感得優(yōu)勢(shì),應(yīng)用SWI檢查能發(fā)現(xiàn)小出血病灶,且可以同時(shí)清晰顯示出血灶數(shù)目、大小和部位。由于出血病灶在常規(guī)MRI序列上信號(hào)復(fù)雜、變化多樣,尤其在急性期甚至為等信號(hào),很容易遺漏小出血灶,而磁敏感加權(quán)成像在創(chuàng)傷性顱腦損傷病灶大小、數(shù)目及顯示損傷部位等方面均比較優(yōu)勢(shì),明顯優(yōu)于CT及MRI常規(guī)檢查。對(duì)較嚴(yán)重的彌漫性軸索損傷病例,能清楚的顯示病灶的數(shù)目、大小和部位,由此判斷預(yù)后。
缺血性腦血管病是一種致死率和致殘率均較高的腦血管疾病,SWI作用:(1)由于一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄或血栓形成,可導(dǎo)致同側(cè)腦供血不足,增加了氧攝取分?jǐn)?shù)和靜脈內(nèi)的去氧血紅蛋白,在SWI圖像上顯示雙側(cè)半球信號(hào)不對(duì)稱,病變側(cè)信號(hào)更低、靜脈迂曲增粗。(2)最主要的是SWI對(duì)腦梗死伴發(fā)出血的檢出率極高,結(jié)合其他脈沖序列如彌散加權(quán)圖像(DWI)等可以對(duì)腦血管病的病情做出明確診斷。(3)SWI可以為臨床治療做指導(dǎo):CT不能區(qū)分腦梗死動(dòng)脈溶栓后顱內(nèi)有高密度病灶是造影劑的滲出還是有少量出血,而SWI序列上出血表現(xiàn)為低信號(hào),從而得以鑒別及指導(dǎo)臨床治療。(4)磁共振血管成像顯示的是顱內(nèi)大動(dòng)脈及其分支的影像,而SWI則顯示遠(yuǎn)段小血管及靜脈血管的效果較好,兩者可以互補(bǔ)。(5)SWI的優(yōu)勢(shì)在于顯示靜脈結(jié)構(gòu),臨床上對(duì)疑是有腦靜脈血栓的患者可做此檢查,SWI尤其在顯示皮質(zhì)小靜脈血栓方面效果更佳。SWI對(duì)皮質(zhì)靜脈血栓的顯示明顯好于常規(guī)MRI和MRV檢查,而且對(duì)靜脈性腦梗死伴發(fā)的出血不會(huì)遺漏。
許多神經(jīng)退行性疾病如多發(fā)性硬化、帕金森病、阿爾茨海默病等患者的腦內(nèi)存在鐵的異常沉積,而SWI序列對(duì)鐵沉積顯示敏感,可顯示皮層、黑質(zhì)、蒼白球、丘腦等多處的異常鐵質(zhì)沉積,從而可以使之應(yīng)用在這些神經(jīng)退行性疾病的診斷中。
SWI的局限性主要有(1)在磁化率差異較大的區(qū)域成像不佳,如顱底、鼻竇區(qū),可產(chǎn)生特別強(qiáng)的偽影,影響診斷。(2)成像時(shí)間略長(zhǎng),增加了檢查時(shí)間,患者若不能耐受,則可能出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影。(3)特異性不夠高,假陽(yáng)性率高,需鑒別。(4)對(duì)病灶大小有11%的夸大[2]。
綜上所述,SWI在對(duì)顱腦疾病的檢查及診斷中起非常重要的作用。可以結(jié)合CT以及常規(guī)的MRI檢查用于顱內(nèi)病變的診斷和鑒別診斷以及指導(dǎo)臨床對(duì)顱內(nèi)病變的治療和判斷預(yù)后。