磁共振磁敏感加权成像在脑血管性疾病中的应用价值

²433² 中国医学影像学杂志 Chinese Journal of Medical Imaging 放射诊断学 Diagnostic Radiology Doi：10.3969/j.issn.1005-5185.2011.06.009 论著 Original Research 磁共振磁敏感加权成像在脑血管性疾病中的应用价值 The Value of Susceptibility-Weighted Imaging in Cerebrovascular Disease 张文文 ZHANG Wenwen 马强华 MA Qianghua 杨晓萍 YANG Xiaoping 叶建军 YE Jianjun 陈 纲 CHEN Gang 罗 樱 LUO Ying 作者单位 中国人民解放军兰州军区兰州总医院 影像诊断中心 甘肃兰州 730050 通讯作者 马强华 The Center of Imaging Diagnosis of Lanzhou General Hospital, Lanzhou, Gansu, 730050 Address Correspondence to : MA Qianghua E-mail: maqianghua2010@126.com 中国图分类法分类号 R743.045 收稿日期：2010-06-09 修回日期：2010-06-28 中国医学影像学杂志 2011 年 第 19 卷 第 6 期：433-435 Chinese Journal of Medical Imaging 2011 Volume 19(6):433-435 【摘要】目的 探讨磁敏感加权成像（SWI）在常见脑血管性疾病中的应用价值。 资料与方法 回顾性经临床随访及数字减影血管造影（DSA）证实的 26 例脑 血管疾病患者的 MRI 资料，与常规 T1WI、T2WI、T2-FLAIR 序列进行比较，分析 各种脑血管性疾病在 SWI 上的影像学现，评价 SWI 在诊断脑血管性疾病中的优 势。结果 海绵状血管瘤 8 例，常规 MRI 检出病灶 11 处，SWI 共发现病灶 37 处， 病灶在 SWI 图上以低信号为主，部分病灶内可见点状高信号；动静脉畸形 2 例，SWI 对动静脉畸形的血管团及引流静脉能够清晰显示，但对其供血动脉显示欠佳；静脉 畸形 3 例，常规 MRI 仅显示较粗大的流空血管，SWI 清晰显示周围小畸形血管。 脑梗死 10 例，SWI 显示 2 例急性期脑梗死灶内的微小出血灶，常规 MRI 无异常发 现。脑血管淀粉样变性 3 例，SWI 对其引起的微小出血灶及血肿能清晰显示。结论 SWI 能够清晰显示低血流量畸形血管及微小出血灶，为 MRI 诊断脑血管疾病提供 更加详细、准确的信息。 【关键词】脑血管障碍；磁共振成像；诊断，鉴别 【Abstract】Purpose To determine the value of susceptibility-weighted imaging (SWI) in cerebrovascular disease. Methods SWI data of 26 patients with cerebrovascular disease, which were confirmed by follow-up or digital subtraction angiography (DSA), were retrospectively analyzed and compared with those of conventional MRI (including T1WI、T2WI、T2-FLAIR) , to determine the imaging characteristic and the advantages of SWI in diagnosing cerebrovascular disease. Results In 8 cases of cavernous angioma, 11 lesions were detected by conventional MRI, while 37 lesions were detected by SWI. Most cavernous angiomas showed hypointensity on SWI, but there was hyperintensity within some lesions. In 2 cases of arteriovenous malformation, SWI demonstrated the draining vein and capillary clearly，but the feeding arteries of AVM were not detected. In 3 cases of venous malformation, SWI could diagnose the lesions that conventional MRI failed to detect. The smaller hemorrhage was detected by SWI in 2 cases of acute cerebral infarction. In 3 cases with cerebral amyloid angiopathy, SWI shower smaller hemorrhage and hematoma. Conclusion SWI can display the low-flow anomalies and smaller hemorrhage, providing more detailed and accurate information for cerebrov- ascular disease diagnosis. 【Key words】Cerebrovascular disorders; Magnetic resonance imaging; Diagnosis, differential 磁敏感加权成像（susceptibility-weighted imaging, SWI）是一种利用组织磁敏感性不同而成像的新型技 术，对于血流缓慢的静脉血管、血液代谢产物、铁钙 沉积比较敏感，目前主要应用于脑血管畸形、微小脑 出血灶、脑组织变性性疾病及脑肿瘤的诊断及鉴别诊 断[1,2]。本研究旨在探讨 SWI 在脑血管性疾病中的应 用价值，分析脑血管性疾病的 SWI 影像学特点。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取 2009-12～2010-06 在中国人民 解放军兰州军区兰州总医院MR室行MRI检查的脑血 管疾病患者 26 例，其中男性 17 例，女性 9 例，年龄 25～80 岁，平均 55 岁。所有患者经临床随访或数字 减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)证 网络出版时间：2011-6-8 11:02 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3154.r.20110608.1102.007.html ²434² 中国医学影像学杂志 Chinese Journal of Medical Imaging 放射诊断学 Diagnostic Radiology 实，包括海绵状血管瘤 8 例，动静脉畸形 2 例，静脉 畸形 3 例，脑梗死 10 例，脑血管淀粉样变性 3 例。 1.2 仪器与方法 所有患者采用德国 SEMENS AVANTO 1.5T 超导型磁共振扫描仪扫描，检查序列 包括 T1WI、T2WI、T2-FLAIR、SWI，动静脉畸形 患者另行MRA检查。具体扫描序列及扫描参数如下： SE-T1WI：TR 500ms，TE 7.8ms，矩阵 256×256， 激励次数（NEX）2 次,视野（FOV）23cm×23cm， 层厚 5mm，层间距 1.5mm；FSE-T2WI：TR 4 000ms， TE 98ms，矩阵 512³512，NEX 2，FOV 23cm×23cm， 层厚 5mm，层间距 1.5mm；T2-FLAIR：TR 9 000ms， TE 109ms，TI 200ms，矩阵 256³256，NEX 2，FOV 23cm×23cm，层厚 5mm，层间距 1.5mm。SWI：TR 49ms，TE 40ms，矩阵 256³256，NEX 2, FOV 23cm×23cm，层厚 2mm，层间距 0，通过 SWI 后处理 软件生成校正相位图、磁矩图及最小信号强度投影图。 2 结果 2.1 SWI 与常规 MRI 诊断脑血管畸形比较 海绵状 血管瘤 8 例，常规 MRI 检出病灶 11 处，呈圆形或类 圆形，TIWI 表现为中心等信号或较高信号，周围可 见环形高信号，T2WI 病灶中心呈高低混杂信号，周 边均可见低信号黑环。SWI 显示海绵状血管瘤病灶 37 处，其中 2 例表现颅内多发病灶，海绵状血管瘤 在 SWI 图像上均显示边界清晰的低信号影,部分病灶 内可见点状高信号，散在的小病灶呈“墨点”状（图 1～4）。动静脉畸形 2 例，均位于额叶，SWI 清晰显 示迂曲的血管团、引流静脉及病灶内的出血，均呈低 信号表现，但对其供血动脉显示欠佳。静脉畸形 3 例，1 例位于额叶，2 例位于小脑半球。在 SWI 上表 现为脑深部髓质内扩张的畸形血管呈放射状排列，常 规 T1WI、T2WI 及 FLAIR 仅显示一支较粗大的流空 血管影（图 5～8）。 2.2 SWI 与常规 MRI 诊断脑梗死比较 急性期脑梗 死 4 例，亚急性期脑梗死 2 例，慢性期脑梗死 4 例， 其中 2 例急性期病例 SWI 显示梗死灶内出血呈点状 低信号，而常规 MRI 序列未显示病灶内出血。4 例 慢性期病灶 SWI 显示病灶内均有点状低信号。 2.3 SWI与常规MRI诊断脑血管淀粉样变性比较 脑 血管淀粉样变性 3 例，T1WI 及 T2WI 表现为弥漫性 脑萎缩，双侧基底节区多发腔隙灶。其中 2 例伴颅内 出血，出血灶位于皮质下，均为亚急性期，血肿在 T1WI 及 T2WI 均呈高信号，周围脑组织轻度水肿。 SWI 显示亚急性血肿以低信号为主，中心可见片状高 信号影，皮质下微出血灶呈圆点状低信号。 图 1～4 海绵状血管瘤。右侧基底节区见海绵状血管瘤瘤体，T1WI（图 1）病灶中心呈等低信号，周围见高信号环；T2WI （图 2）及 T2-FLAIR（图 3）病灶中心呈高信号为主的混杂信号，周围见低信号环；SWI（图 4）示病灶呈低信号，中心 可见点状高信号，并显示左侧基底节区的隐匿病灶呈点状低信号。图 5～8 小静脉畸形。T1WI、T2WI、T2-FLAIR9（图 5～7）示左侧小脑半球一条较粗大的流空血管影；SWI（图 8）示血管周围多条小畸形血管呈放射状排列 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ²435² 中国医学影像学杂志 Chinese Journal of Medical Imaging 放射诊断学 Diagnostic Radiology 3 讨论 对人体而言，人体内磁敏感性的改变大多与血液中 铁的形式、出血及铁蛋白有关。氧合血红蛋白由于二价 铁原子与氧结合无不成对电子，呈反磁性；而脱氧血红 蛋白的铁与氧原子分离，有 4 个不成对电子，呈顺磁性； 脱氧血红蛋白铁可被氧化成三价形成高铁血红蛋白，在 出血慢性期，巨噬细胞吞噬高铁血红蛋白形成含铁血黄 素，呈高顺磁性物质。SWI 通过高分辨率、完全流动 补偿的 3D 梯度回波序列伴滤过的相位信息，以及长的 TE，使磁敏感效应的敏感性最大化[3]，因而不同磁敏感 度的组织在 SWI 图上可以被区分出来。 在本研究中 SWI 检出海绵状血管瘤的病灶数目 较常规 T1WI 及 T2WI 多，对体积较小、不伴有出血 的隐匿病灶也能很好地显示。对 3 例静脉畸形患者， SWI 清晰显示周围畸形的静脉血管，而常规 MRI 序 列仅显示一条流空血管影。2 例动静脉畸形患者，SWI 可显示迂曲血管团、引流静脉及病灶内出血，但未能 显示其供血动脉。此结果与朱文珍等[4]的研究结果基 本一致，但本研究未发现动静脉畸形的供血动脉呈高 信号，可能与观察病例数较少或病灶大小不一致有 关。传统脑部血管成像方法如时间飞跃法和相位对比 法，其成像主要依赖于快速流动的血液，对血液流速 较慢的畸形血管及静脉显示能力有限。本研究结果表 明，SWI 对低流量血管畸形的显示较传统血管成像更 具优势，且较常规 MRI 更为敏感。 判断急性脑梗死病灶内有无出血，对是否选择抗 凝或溶栓治疗至关重要。过去认为 CT 是诊断急性脑 出血的首选方法，但研究表明 CT 对急性微量出血常 难以显示[5]，如采用溶栓治疗可能引起继发颅内出 血，加重病情。本研究中，SWI 显示 2 例急性脑梗死 灶内有点状出血灶，常规 MRI 未能显示；4 例陈旧 性脑梗死病灶区亦可见点状低信号影，考虑梗死灶内 微量出血致含铁血黄素沉积所致[4]。因此，对于急性 期脑梗死患者应将常规 MRI 序列和 SWI 相结合，以 便提供更加准确的信息，避免不合理治疗。另有研究 报道，SWI 除能够显示急性脑梗死病灶内微量出血 外，还可根据病灶周围静脉血管的数目评估脑组织的 活性[6]，但本研究纳入病例较少，未能做出统计。 脑血管淀粉样变性是指β 淀粉样蛋白在大脑皮 质的中小动脉中层及外膜上沉积引起的脑血管变性 性疾病，其发病率随年龄的增大而增高。临床上可无 症状，或表现为痴呆、短暂性神经功能异常，部分病 例可合并颅内出血，其血肿多位于脑叶，分叶状血肿 常见，可合并蛛网膜下腔出血，且易反复出血[7]。本 研究中 3 例脑血管淀粉样变性患者均有不同程度的 脑萎缩，脑内多发腔隙灶，2 例患者伴有颅内血肿， 其血肿位于大脑皮质下，特点与詹仁雅等[7]的研究结 果一致。SWI 除清晰显示血肿外，在皮质下可见多发 小点状低信号，目前认为是反复微量出血致含铁血黄 素沉着征象。 SWI 在显示慢血流血管畸形及颅内微出血方面 较常规 MRI 序列更为敏感，但在分析 SWI 图时应注 意区分钙化、出血及小静脉，SWI 图三者均呈低信号， 但 SWI 相位图上，钙化呈低信号，出血或小静脉呈 高信号。对于出血及小静脉的鉴别应在增强前后行 SWI 扫描，小静脉的信号会发生改变，而微出血的信 号不会改变[8]。 SWI 显示低血流量畸形血管及微小出血灶较常 规 MRI 序列更为敏感，在脑血管畸形、脑梗死、脑 血管淀粉样变性的诊断方面有很高的应用价值及应 用前景，结合常规头颅 MRI 序列，可对病变做出更 加全面、准确的诊断。 参 考 文 献 [1] Sehgal V, Delproposto Z, Haacke EM, et al. Clinical applications of neuroimaging with susceptibility-weighted imaging. J Magn Reson Imaging, 2005, 22(4): 439-450. [2] 易自生, 刘一平, 郭文彬, 等. 磁敏感成像在脑星形细 胞瘤分级中的价值. 中国医学影像学杂志, 2009, 17(6): 424-427. [3] Haacke EM, Xu Y, Cheng YC, et al. Susceptibility weig- hted imaging (SWI). Magn Reson Med, 2004, 52(3): 612-618. [4] 朱文珍, 漆剑频, 申皓, 等. MR 磁敏感成像技术在脑部 血管性病变中的应用. 中华放射学杂志, 2007, 41(10): 1040-1044. [5] Wycliffe ND, Choe J, Holshouser B, et al. Reliability in detection of hemorrhage in acute stroke by a new three-dimensional gradient recalled echo susceptibility- weighted imaging technique compared to computed tomography: a retrospective study. J Magn Reson Imaging, 2004, 20(3): 372-377. [6] 沈比先, 谭四平, 李元歌, 等. 磁敏感成像对急性脑梗 塞并出血的诊疗价值. 医学影像学杂志, 2009, 19(8): 956-958. [7] 詹仁雅, 童鹰, Mehdorn HM. 脑血管淀粉样变与高血压 脑出血临床特征的研究 . 中华神经外科杂志 , 2005, 21(4): 236-239. [8] Lin W, Mukherjee P, An H, et al. Improving high- resolution MR bold venographic imaging using a T1 reducing contrast agent. J Magn Reson Imaging, 1999, 10(2): 118-123. （责任编辑 于晓红）