继发性癫痫患者脑内病变的SWI应用价值

宁殿秀 苗延巍* 郎志谨 唐乐梅 孙美玉 王丽君 魏强 张军 宋凡 刘书峰

(1大连医科大学附属第一医院放射科，辽宁 大连 116011; 2大连医科大学附属第二医院放射科，辽宁 大连 116027)

研究证实70%～90%癫痫病患者存在一定程度脑结构异常及脑代谢物及微循环的变化，脑代谢物及微循环的变化往往早于脑结构改变。磁共振成像在神经及软组织检查中具备特有的优势[1-3]。但常规磁共振(MR)技术难以显示脑微观结构变化，研究发现磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging, SWI )技术能较精确地检测脑内微观结构改变，对脑内缓慢流动的血管性病变、脑微出血以及脑铁异常沉积的诊断具有独特效果[4-6]。SWI是利用三维采集、完全流动补偿、高分辨力、薄层扫描梯度回波序列技术，可充分显示组织之间内在的磁敏感特性差别。尽管SWI在疾病诊断中发挥巨大的作用，但在癫痫方面的研究较少见，笔者利用SWI技术在癫痫病脑内病变检查方面进行研究，在常规磁共振扫描基础上加扫SWI技术扫描，取得较满意的结果。

对象与方法

一、一般资料

回顾分析2015年1月至2016年6月在我院临床已确诊为继发性癫痫病患者31例，病程在3个月至7年不等。年龄在23～49岁，平均35.6岁；经常规磁共振扫描未见明显异常，或者不能明确诊断，而SWI扫描发现阳性脑内病变。

二、扫描方法

使用GE Signa HDxt 1.5T，线圈采用8通道头线圈, 颅脑MRI常规扫描，包括：矢状面T1，轴位T1FLAIR(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)、T2及T2FLAIR，斜冠位T2、T2FLAIR序列。在常规扫描的基础上增加SWI扫描，SWI扫描参数:回波时间(echo time, TE)：40 ms，重复时间(repetition time, TR)：52 ms，翻转角度(flip angle, FA)：20°，视野(fied of view, FOV)：20～24 cm，矩阵：320×288，层厚：1～3 mm，激励次数(number of excitations, NEX)：1，扫描时间：3～9 min。

三、图像处理

扫描完成后将SWI原始图像传至GE ADW4.4工作站，经过高通(high pass)滤波后得到幅度图和相位图，然后应用幅度图进行三维最小密度投影，投影厚度为6～10 mm，生成二维重建图像。

图1 海绵状血管瘤

Fig 1 Cavernous hemangioma

A: The conventional magnetic resonance imaging; B: SWI imaging showed visible point flake low signal for cavernous hemangioma.

图2 静脉畸形

Fig 2 Venous malformation

A: Conventional MRI did not see obvious anomalies; B: MRI showed irregular branch-like low signal SWI.

图3 脑微出血

Fig 3 Cerebral hemorrhage

A: Seven weeks after trauma, conventional MRI showed no abnormality and multiple points of lamellar irregular low signal SWI; B: Large flake point linear high signal could be seen in the shadow of a shadow.

图4 脑出血后脑软化灶

Fig 4 Cerebral hemorrhage after cerebral hemorrhage

A: Conventional MRI showed no obvious abnormality; B: SWI showed large low signal area on the left side of temporal lobe, low signal area with high cable strip signals.

结 果

31例患者中，常规MRI未发现明显异常，而SWI发现：多发海绵状血管瘤7例，病灶散在于脑内，呈点片状规则形低信号影(图1)；静脉畸形5例，病灶呈不规则形树枝样低信号影(图2)；脑微出血13例，出血灶呈散在分布，多为不规则形的低信号，病灶内信号不均，常伴有点条状高信号影(图3)；脑出血后脑软化灶3例，出血灶呈孤岛型，为不规则形的低信号区，且面积较大，病灶内信号不均，常伴有高信号索条影(图4)；脑血管淀粉样变3例，可见脑皮层下类园形多发斑点状低信号灶。典型继发性癫痫病例见图1～4。

讨 论

SWI成像特点及其参数选择：SWI运用了分别采集强度数据(magnitude data)和相位数据(phase data)方式，即将强度的数据与相位的数据分开重新排列，采集结束时可得到两组图像，即强度图像和相位图像。并在此基础上进行数据后处理，可将后处理的相位信息叠加到强度信息上，更加强调组织间的磁敏感性差异，形成最终的SWI图像。物质的磁敏感性是物体的基本特征之一，可用磁化率表示，磁化率越大，物质的磁敏感性越强。某种物质的磁敏感率是指该物质进入外磁场后的磁化强度与外磁场的比率，反磁性物质的磁敏感率为负值。SWI采用三维采集，空间分辨率明显提高；同时选择薄层采集，明显降低背景场的噪声影响；在所有方向上进行了完全的流动补偿，消除小动脉的影响。最近研究表明，SWI能够对颅脑的中小静脉清晰显示[7]，能分辨管径1 mm左右的静脉血管，可望进行脑内微循环方向研究。

SWI检查技术要求与常规头部MRI检查要求一致，患者在扫描过程中要保持头部静止不动至关重要。由于SWI数据采集时间较长，应告知患者扫描时静止不动的意义，争取患者配合扫描；同时用棉垫对患者头部固定，以提高SWI检查成功的机率。对设备的要求目前临床上SWI只能在1.5T及以上场强的磁共振设备上实现，且需要有特殊的软件支持，包括序列的设计和后处理软件。高场强磁共振的图像质量通常比低场强好，场强越高，信噪比越高，图像质量越好；线圈选择正交头线圈或多通道相控阵线圈均可用于SWI扫描，采集相同厚度及范围，应用多通道相控阵线圈获得的数据量大，空间分辨率较好，图像质量较高，但图像后处理所需时间较长。在一定时间内层厚越大覆盖的扫描范围越大，在一定扫描范围内层厚越厚，层数越少，扫描时间越短；另一种减少扫描时间的方法是适当减少相位编码数量，使扫描时间缩短，这些方法对于不能配合检查的患者极为有效。

SWI成像方式选择，采用横断面采集，可选择矩形FOV或正方形FOV。相位编码方向一般选择左右方向。由于SWI为三维采集，可以进行最小密度投影(minimum intensity projection, MinIP)重建以显示脑部整体的脑结构及小静脉情况。选择薄层扫描，有利于神经核团及脑微观结构的观察，观察微观结构应首先考虑空间分辨力，选择薄层扫描，本组研究选择1.0～1.5 mm层厚，达到较理想效果；对于不能很好配合扫描的患者可选择2.5～3.0 mm 层厚，以便适当缩短扫描时间，又权衡全脑扫描覆盖范围，因此在层厚及采集时间上需要具体分析做出选择。

SWI临床应用：SWI显示静脉、出血产物和铁沉积高度敏感。临床应用表明在血管畸形、外伤、肿瘤、血管性疾病、神经变性疾病以及与铁沉积有关的疾病等方面的应用潜力较大[8-9]。最近一些学者[10]利用SWI技术在颈髓病变方面的研究亦取得可喜的成果，在外伤性颈髓出血病变诊断中，SWI显示技术明显高于常规磁共振技术。SWI可较好地显示弥漫性轴索损伤(DAI)伴发的小血管出血，对灰白质交界处的出血极其敏感。组织病理学研究显示，多发性硬化(multiple sclerosis, MS)斑块通常围绕小静脉长轴分布，在脑实质炎症发生之前就可见小静脉管壁的淋巴细胞浸润、纤维蛋白沉积、血栓形成、静脉闭塞、透明变性等改变。神经影像学研究也证实MS患者脑内病灶围绕小静脉长轴分布，SWI不仅发现了某些病灶有静脉与之相连，同时还显示了某些病灶有铁沉积。这些研究均提示，MS的发生与脑内小静脉关系密切，SWI检查可以推算出颅内小静脉血氧含量的变化[11]，为临床检测脑组织的氧含量提供一个切实可行的方法。SWI对小血管畸形、毛细血管扩张症、静脉瘤、海绵状血管瘤等病变的检出明显优于常规MRI序列，SWI对继发性癫痫诊断具有明显优势[12]，比普通MRI序列更敏感地显示脑静脉性血管畸形及海绵状血管瘤的影像特征。SWI可以更好地显示脑梗死伴发的出血及梗死区域小静脉的情况，对临床上无症状的多发小灶性脑出血的检出很有意义。脑微出血(cerebral microbleeds, CMBs)是脑内微小血管病变所致的一种脑实质亚临床损害,以微量血液外漏为特征。CMBs灶内含有大量含铁血黄素，含铁血黄素可以改变其周围磁化率,在SWI影像上表现为低信号[13]；研究表明SWI是目前检测CMBs最敏感的方法[14]。一些退行性神经病变在病理上表现为某些神经核团中铁的异常增加，如帕金森病、多系统萎缩、阿尔茨海默病均可造成脑内铁的异常沉积，SWI可对这些退行性神经变性病进行评估与检测；SWI也是检测脑内矿物质沉积的敏感方法，可区分钙化与静脉，SWI影像钙的相位与静脉的相位相反，暗点是钙化，亮信号则是静脉；SWI可改善肿瘤对比，提高对肿瘤出血的发现，从血管增生和微出血两个角度来观察，侵袭性肿瘤有血管增长迅速，有多发微出血的倾向，因此提高发现这些改变的能力有助于更好地评估肿瘤的性质。

综上所述，SWI在临床上已得到了较广泛的应用，但在癫痫病方面的研究尚不够深入；虽然一些新技术逐渐应用于评估及检测癫痫病情及演变规律，学术界对癫痫病的认识逐步加深，从不同的视角解释及评估病情，但因为各自的局限性而难以作为特异性检测评价病情及其演变规律，对癫痫病的监测缺乏特异性影像学指标；本研究在常规磁共振扫描基础上加扫SWI，研究SWI对癫痫病脑内微小病变的显示能力及显示特点，评价SWI在癫痫病诊断中的临床应用价值，认为SWI有助于癫痫病脑内微观结构改变及脑病变的发现。