磁敏感加權(quán)成像原理及臨床應(yīng)用

1、磁敏感加權(quán)成像原理及臨床應(yīng)用,宋 宇,張軍,李克.磁敏感加權(quán)成像在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2008,14(2):176-179劉亞歐 ,李坤成 ,楊延輝.磁敏感加權(quán)成像在顱內(nèi)腫瘤成像的初步應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2008,18(1)：4-7田　欣,宦　怡,葛雅麗.磁敏感加權(quán)成像在腦部病變診斷中的應(yīng)用[J].實(shí)用放射學(xué)雜志，2008，24(6)：731－733高明勇,譚湘萍 ,盧瑞梁.磁敏感

2、加權(quán)成像在缺血性腦卒中的應(yīng)用研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2008, 24(7)：1004－1007西門子醫(yī)療系統(tǒng)集團(tuán)磁共振市場部.磁敏感加權(quán)成像在神經(jīng)系統(tǒng)成像的臨床應(yīng)用[J].2008,23(7):163-165,磁敏感加權(quán)成像( susceptibility weighted imaging, SWI) ,是由美國韋恩州立大學(xué)教授、底特律生物醫(yī)學(xué)研究中心磁共振成像學(xué)院主任E.M.Haacke 博士及其團(tuán)隊(duì), 共同開發(fā)的一種新型磁

3、共振成像對比技術(shù)。2002 年, Haacke 博士作為主要發(fā)明人,在美國獲得SWI 技術(shù)專利,,SWI是一種利用不同組織間的磁敏感性差異而成像的技術(shù)，對小靜脈、微出血和鐵沉積更敏感。成像基礎(chǔ)：組織間磁敏感度差異和BOLD效應(yīng)。,磁敏感成像的原理,血紅蛋白特性及其磁敏感效應(yīng)非血紅素鐵和鈣及其磁敏感效應(yīng),血紅蛋白特性及其磁敏感效應(yīng),氧合血紅蛋白沒有多余的未成對電子，是反磁性物質(zhì)。去氧血紅蛋白含有4個未成對電子是順磁性物質(zhì)。,,順磁

4、性物質(zhì)起局部磁場不均勻, 導(dǎo)致質(zhì)子自旋快速失相位。結(jié)果造成局部組織T2* 縮短、信號降低。含70%去氧血紅蛋白的靜脈血引起磁場的不均勻性導(dǎo)致：T2*時間縮短和血管與周圍組織的磁化率差異引起的相位差加大兩種效應(yīng)。,非血紅素鐵和鈣及其磁敏感效應(yīng),人體內(nèi)除了血紅蛋白外, 非含鐵血紅素鐵(如鐵蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白和鈣等)也可以影響組織的磁敏感效應(yīng)。顱內(nèi)非含鐵血紅素鐵主要以順磁性的鐵蛋白形式存在, 因而, SWI的相位信息可以反映腦內(nèi)鐵的分布特

5、點(diǎn)以及神經(jīng)退行性疾病時的腦鐵異常沉積。,磁敏感成像的臨床應(yīng)用,腦血管畸形的診斷腦血管病的診斷腦腫瘤的診斷腦創(chuàng)傷的診斷神經(jīng)退行性疾病的診斷,腦血管畸形的診斷,血管畸形TOF-MRA和CE-MRA依賴于血液的流動效應(yīng), CE-MRA能提高對小血管的分辨力,但一些靜脈疾病( 如海綿狀血管瘤、靜脈血管瘤、毛細(xì)血管擴(kuò)張等) ，由于血液流動慢，顯示畸形的血管都不滿意。,,SWI信號不受血流速度和方向的影響, 低速血流能增強(qiáng)磁化率改變效應(yīng)，

6、發(fā)現(xiàn)靜脈畸形較T2*WI更敏感。SWI診斷小的AVM也顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢，能清晰顯示病灶的界線, 且能提供更詳細(xì)的信息, 顯示出更多的病灶。,局限性,顯示供血動脈差。對接近顱骨的病灶, 由于氣體與組織界面間的磁敏感性, 應(yīng)用受到一定的限制。有時很難顯示病灶的實(shí)際大小,腦血管病的診斷,血栓栓塞或動脈硬化性狹窄產(chǎn)生的腦血管局部缺血導(dǎo)致急性出血性或非出血性腦梗死。DWI和PWI診斷腦梗死具有較高的敏感性和特異性, 但是對于出血的診斷卻

7、不夠理想。SWI 可以很靈敏地發(fā)現(xiàn)出血,很容易顯示出血區(qū)。,血栓栓塞或狹窄減低了動脈血流從而改變了磁敏感度, 隨著脫氧血紅蛋白數(shù)量的增加使局部血氧飽和度降低。SWI 可以作為一種輔助性方法,進(jìn)一步定位受影響血管的范圍,更重要的是,能明確梗死內(nèi)是否存在出血,識別急性缺血中早期的微出血。,急性期腦梗死的溶栓治療中,最關(guān)鍵的是要確定是否合并出血和動脈內(nèi)是否有血栓存在。如果存在出血,將是溶栓治療的禁忌證。SWI可以將二者區(qū)分開來,判斷

8、此類病人以及將要或已接受抗凝或抗血小板治療的病人是否存在出血, 對于治療方案的選擇非常重要。,腦腫瘤的診斷,腦內(nèi)腫瘤的MR常用診斷方法，顯示不了腫瘤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同。SWI可以顯示以往方法不能顯示的腫瘤內(nèi)靜脈血管結(jié)構(gòu)和出血。腫瘤生長依賴病理性的血管增生形成,惡性腫瘤有血管增長迅速、多發(fā)微出血的傾向,SWI有助于確定腫瘤良惡性以及惡性程度的分級。SWI 和CE - T1WI 上顯示的腫瘤內(nèi)部結(jié)構(gòu)明顯不同。CE - T1WI上腫瘤的內(nèi)

9、部結(jié)構(gòu)取決于壞死、囊變和腫瘤邊緣,SWI 上大多數(shù)取決于血液成分，其顯示腫瘤邊界、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、出血和靜脈結(jié)構(gòu)的效果更好。,腦創(chuàng)傷的診斷,腦外傷是否合并顱內(nèi)出血對評估病情、判斷預(yù)后和選擇治療方法都有重要意義。彌漫性軸索損傷(DAI) 是其主要形式,是由腦白質(zhì)剪切應(yīng)力損傷引起的,成人軸索損傷的程度與不良的結(jié)果有關(guān)，有出血的預(yù)后比無出血的預(yù)后差,由于出血病灶在常規(guī)MRI圖像上的表現(xiàn)復(fù)雜多樣,很容易漏診小出血灶。SWI在顯示出血病灶方面的有

10、明顯優(yōu)勢?？梢詾閾p傷性質(zhì)和臨床預(yù)期結(jié)果提供有用的信息。,神經(jīng)退行性疾病的診斷,某些神經(jīng)變性疾病如帕金森癥、亨廷頓病、阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化等, 其病理改變常常伴有腦內(nèi)鐵的異常沉積。測定腦內(nèi)某些部位的鐵含量(主要為鐵蛋白) 不僅僅可以掌握疾病的進(jìn)程, 而且還可以在一定程度上預(yù)測病人的愈后。,右側(cè)顳葉動靜脈畸形,右側(cè)小腦半球海綿狀血管瘤合并不同時期的出血,海綿狀血管瘤,,,,,,左枕葉腦梗塞,缺血性腦梗塞,,,,,出血性腦梗塞,腦膜瘤,

11、,,,,,腦膜瘤,,,腦彌漫大B細(xì)胞性淋巴瘤,膠質(zhì)瘤,,,,,胃癌腦轉(zhuǎn)移,,,,,,肺癌腦轉(zhuǎn)移,小結(jié),SWI 作為新的成像技術(shù), 為MR成像的發(fā)展提供了新的前景, 利用高分辨率的三維梯度回波序列、3D 完全流動補(bǔ)償技術(shù)得到相位圖和磁矩圖的信息, 通過濾波技術(shù)可以減少不必要的偽影,可以很好的顯示出血、小靜脈和礦物質(zhì)。,磁敏感加權(quán)成像包含了相位和磁敏感度差異信息, 對于出血、小靜脈和鐵的顯示特別敏感, 為現(xiàn)有的MR診斷技術(shù)提供了有力的補(bǔ)充。