3.0T磁共振SWI序列在颅内病变中的应用
2020-12-15孙丽，钟华，刘杨
孙 丽，钟 华，刘 杨
（大连市友谊医院影像科 辽宁 大连 116001）
磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）技术基于不同组织的不同磁敏感性而成像。是以梯度回波序列作为基础，去背景场处理。SWI既具有梯度回波序列T2*WI的磁敏感性的特点，又在此基础上进行了多方面的技术的改进，使现在的SWI序列具有3D、高分辨力、高信噪比的特点。近年来，磁共振机器场强不断提高，相关采集及成像技术也进一步完善，现在SWI包括了相位图和幅度图、最小强度投影图及后处理技术，对显示静脉、血液成分、铁质等非常敏感，在对颅内肿瘤、脑血管性病变、脑损伤、神经变性疾病等颅内病变的诊断中，SWI技术的临床应用范围得到了迅速发展[1]。本文总结了SWI的基本原理和及其在颅内病变检查中的应用。
1 磁敏感加权成像的原理及特性
磁敏感效应在医学中的应用表现就是SWI技术，SWI序列是一个三维、高分辨、完全流动补偿的GRE序列，它首先产生幅度图和相位图，幅度图显示绝大部分的组织对比信息，而相位图则从磁敏感性角度反映磁化率差异较大的组织，这两幅图像是在一次扫描过程中同时所得，成对显示，并且所对应的解剖位置相同。相位图像经过适当后处理、与强度图像整合，最终后处理重建得到SWI图像。因SWI对不均匀性的磁场较敏感，所以能够用于检查造成局部磁场不均匀性的物质。而能够引起磁敏感效应的常见因素有静脉、出血、铁沉积及钙化等，所以SWI序列能用于显示脑内静脉系统、合并出血性的病变、钙及铁等矿物质沉积。SWI影像包括幅度图、相位图、最小强度投影图及磁敏感图4组图像[2]。
2 磁敏感加权序列在颅脑病变的检查应用
早期的低场强磁共振SWI序列最初主要应用于脑内小静脉的检查，近年来，磁共振仪器场强的不断提高，后处理软件系统不断升级及技术操作的不断改进，3.0T磁共振SWI序列的临床用途越来越多。
2.1 颅脑肿瘤
SWI能够显示肿瘤的整体结构，还能使脑脊液的信号得到抑制，这是因为SWI有类似FLAIR的对比，从而有助于显示高信号的水肿，使肿瘤的水肿能与脑脊液相鉴别。应用SWI能显示常规平扫和增强扫描T1加权像所遗漏的出血和静脉结构，有助于确定肿瘤的良恶性、判断肿瘤的恶性程度并分级。肿瘤的内部成分十分复杂，尤其是恶性肿瘤，常包括多种成分如肿瘤实质、瘤卒中、坏死组织、钙化、血管、瘤周围水肿等。常规MR序列的平扫及增强扫描只能显示肿瘤大小、动脉血供情况及内部坏死情况，显示不完全，而SWI序列则可以发现肿瘤内部的新生小血管和肿瘤微出血情况。由于肿瘤生长依赖病理血管形成，新生肿瘤的血管越多，新生血管管壁就越不成熟，更容易“渗漏”，造成水肿和出血，因为恶性肿瘤通常具有快速增长的血管结构，所以更容易出现瘤周水肿和多发微量出血，因此，应用SWI序列观察肿瘤内的微出血情况及瘤周水肿程度，有助于判断肿瘤的良恶性以及对恶性程度进行分级[2]。
2.2 脑血管畸形
常规MR成像及MRA可以显示较大血管，但对小静脉无能为力，但SWI的美妙之处在于它可以对于小于一个体素的血管或脑白质深部血管成像，在未使用对比剂的情况下就可以很清楚地观察到小血管瘤的蜘蛛样改变，可用于早期发现其他影像方法显示欠佳的小动静脉畸形、毛细血管扩张症、海绵状血管瘤等低流速血管畸形疾病[3]。
2.3 脑外伤
利用SWI序列显示微出血敏感得优势，应用SWI检查能发现小出血病灶，且可以同时清晰显示出血灶数目、大小和部位。由于出血病灶在常规MRI序列上信号复杂、变化多样，尤其在急性期甚至为等信号，很容易遗漏小出血灶，而磁敏感加权成像在创伤性颅脑损伤病灶大小、数目及显示损伤部位等方面均比较优势，明显优于CT及MRI常规检查。对较严重的弥漫性轴索损伤病例，能清楚的显示病灶的数目、大小和部位，由此判断预后。
2.4 缺血性脑血管病
缺血性脑血管病是一种致死率和致残率均较高的脑血管疾病，SWI作用：（1）由于一侧颈内动脉狭窄或血栓形成，可导致同侧脑供血不足，增加了氧摄取分数和静脉内的去氧血红蛋白，在SWI图像上显示双侧半球信号不对称，病变侧信号更低、静脉迂曲增粗。（2）最主要的是SWI对脑梗死伴发出血的检出率极高，结合其他脉冲序列如弥散加权图像（DWI）等可以对脑血管病的病情做出明确诊断。（3）SWI可以为临床治疗做指导：CT不能区分脑梗死动脉溶栓后颅内有高密度病灶是造影剂的渗出还是有少量出血，而SWI序列上出血表现为低信号，从而得以鉴别及指导临床治疗。（4）磁共振血管成像显示的是颅内大动脉及其分支的影像，而SWI则显示远段小血管及静脉血管的效果较好，两者可以互补。（5）SWI的优势在于显示静脉结构，临床上对疑是有脑静脉血栓的患者可做此检查，SWI尤其在显示皮质小静脉血栓方面效果更佳。SWI对皮质静脉血栓的显示明显好于常规MRI和MRV检查，而且对静脉性脑梗死伴发的出血不会遗漏。
2.5 其他方面
许多神经退行性疾病如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默病等患者的脑内存在铁的异常沉积，而SWI序列对铁沉积显示敏感，可显示皮层、黑质、苍白球、丘脑等多处的异常铁质沉积，从而可以使之应用在这些神经退行性疾病的诊断中。
3 SWI的局限性
SWI的局限性主要有（1）在磁化率差异较大的区域成像不佳，如颅底、鼻窦区，可产生特别强的伪影，影响诊断。（2）成像时间略长，增加了检查时间，患者若不能耐受，则可能出现运动伪影。（3）特异性不够高，假阳性率高，需鉴别。（4）对病灶大小有11%的夸大[2]。
综上所述，SWI在对颅脑疾病的检查及诊断中起非常重要的作用。可以结合CT以及常规的MRI检查用于颅内病变的诊断和鉴别诊断以及指导临床对颅内病变的治疗和判断预后。
