我院自2015年引进德国西门子1.5T磁共振以来,在院领导的关心支持下及各科室的协作配合下开展了各部位的常规平扫及部分磁共振功能成像(三维容积增强、3D-MRA、2D-MRV、MRCP、DWI、SWI),但磁敏感加权成像技术(SWI)应用极少。SWI成像以T2*加权梯度回波序列作为序列基础,根据不同组织的磁敏感性差异提供图像对比增强,可同时获得磁矩图像(mag-image)和相位图像(pag-image)两组原始数据,通过运用高分辨率扫描,相位图像蒙片和最小密度投影等技术,呈现包含相位图像与幅度图像的三维、高分辨、完全流速补偿的梯度回波系列,后重建处理可以得到幅度图、相位图及静脉图。
通过在日常工作中,我们遇到过临床神经症状较重,但头颅CT及MRI平扫几乎没有阳性结果,通过SWI序列扫描却发现阳性病灶。这是为什么呢?这是因为磁敏感加权成像技术(SWI)在静脉显影领域大有作为,而静脉又常参与脑梗死、脑出血、脑肿瘤、脱髓鞘(多发性硬化)、铁沉积等病灶的发展过程。SWI对静脉结构和血液代谢物十分敏感,在显示脑外伤、微量脑出血、血液代谢产物、铁质沉积、静脉畸形、代谢性脑病、新生儿缺血缺氧性脑病、脑白质淀粉样变性等方面尤为敏感。
一:脑外伤(TBI)。
许多脑外伤患者在受损之后都出现过脑血流紊乱,在磁敏感未应用于临床之前很难用传统的模型来分析受损后的血氧功能、血流量的改变及其它一些磁敏感源。临床常见的重型颅脑损伤,合并弥漫性轴索损伤(DAI)占重型颅脑损伤的30%以上,是导致植物状态和严重神经功能障碍的主要原因,临床研究发现有出血的DAI较无出血的DAI预后更差。CT与MRI平扫及DWI均对较小的出血灶不敏感,有资料表明在SWI上显示的出血性DAI病灶数目和出血量是常规MRI的6倍和2倍。由于SWI对由血红蛋白代谢的产物如脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素等十分敏感,能清晰显示微出血病灶的数目、大小和部位,因此可以通过追踪出血病灶的变化来监控因出血而导致昏迷病人的病情变化。SWI对颅脑损伤后的病情评估、预后判断和治疗选择具有重要意义。
二:脑内微出血(CMB),常见于老年人,年龄越大概率越大。
脑内微出血属于脑小血管病变,是一种亚临床的终末期微小血管病变导致的含铁血黄素沉积, 在颅脑MR磁敏感加权像(SWI)可见局灶性低信号,其周围无水肿。脑微量出血一般无临床症状,但如果微量出血广泛发生于皮质、皮质下白质和基底节区域,造成相应部位的脑组织损害,则可能引起认知功能障碍,与症状性脑出血,缺血性脑卒中,脑白质病变,腔隙性脑梗死密切相关,是症状性脑卒中的独立危险因素。脑微出血常见于老年人(年龄越大发病率越高),抗血栓药物治疗病人、皮质动脉下硬化性脑病、痴呆病人、脑血管淀粉样变性等患者,伴有高血压、糖尿病其发病率显著增高。
根据国内流行病学调查显示,CBM在正常老年人群中检出率约为10%,在患有糖尿病、高血压的老年病人发生微量脑出血检出率高于10%以上,而在痴呆患者人群中检出率可达60%左右。皮质软脑膜、皮质及灰白质交界处的微出血(脑叶微出血:LMB)在痴呆人群中检出率超过40%,因此CMB,尤其是LMB与痴呆显著相关。
三:脑梗死和出血
弥散加权成像(DWI)能发现半小时以内的新鲜脑梗死和出血,但SWI的效果更好,它可以找到弥散加权成像不能确诊的发生梗死的部位和受累的血管,对急性脑梗死溶栓再灌注引起的急性脑出血能明确诊断。SWI之所以可以看到受累的血管分布区,是因为该病变区组织的血氧饱和度下降,该区域的血流供应可能在梗死后有所下降。通过SWI,脑实质内出血可以在发病较早时间内被发现,对鉴别梗死后是否伴有出血、脑软化灶和慢性期脑出血具有极高敏感性和准确性。急性卒中微小多发出血是溶栓治疗中和治疗后的危险因素之一,SWI对急性脑卒中血管内溶栓后出现出血诊断比MRI平扫更可信,可以对溶栓治疗进行追踪和评价。
四:肿瘤的诊断及鉴别
对于肿瘤的定性,部分是依赖于对病灶的血管行为的,可以从血管增生和微出血两个角度来观察。由于静脉血和出血产物的磁敏感性与正常组织不同,SWI能更好的显示肿瘤边界及肿瘤内引流静脉、内部结构和发现肿瘤出血,能清楚显示肿瘤范围、大小等,对鉴别良恶性肿瘤具有较高的诊断价值。
五:血管疾病
传统的MRA成像仅能显示较大的血管,而对于小静脉却无能为力,而SWI由于对去氧血红蛋白敏感,可清楚显示静脉结构。海绵状血管瘤、动静脉畸形、静脉发育畸形及毛细血管扩张由于是低流速的血管异常,在常规MRA上很难显示,而SWI是理想的检查手段。在鉴别诊断上,有时候小血管的形态与信号与较小的钙化类难以鉴别,在SWI相位图上,钙化、出血为低信号,而静脉为高信号。
六:新生儿缺血缺氧性脑病(HIE)
新生儿缺血缺氧性脑病是由于围产期窒息脑血流低灌注,导致血氧降低,二氧化碳升高,酸中毒和血压下降。血压下降和血管自动调节功能的丧失导致脑灌注减少。低氧血症改变毛细血管的通透性,再灌注是引起血管破裂,导致脑内和脑实质出血。SWI对出血和出血后降解产物(去氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素)有极高的敏感性,特别适合显示微小出血和慢血流小血管的显示。较大的出血灶CT及MRI个序列平扫均可显示,但SWI显示HIE各部位出血性病灶的数量、大小及边界均优于其它序列,为现有MRI系列做了很好的补充。是否伴有出血,尤其室管膜下及脑室内出血对决定新生儿HIE患儿的预后非常关键,研究表明伴出血的HIE患儿预后较不伴出血的患儿更差,SWI对HIE的诊断和预后评估具有一定价值,因此认为,SWI有必要成为新生儿HIE检查的常规序列之一。
七:其它方面的应用
多发性硬化(MS)利用磁敏感扫描可以发现一些T2水抑制未能发现的病灶,不但可以发现某些病灶与静脉相连,而且可以显示某些病灶有铁沉积,这样可以帮组我们了解多发性硬化的生理。
综上,SWI的美妙之处在于它可以对小于一个体素的血管或脑白质深部血管成像,可以对疾病进行更好的诊断。我院1.5T磁共振可以对几百个微米大小的静脉成像,分辨率约1平方毫米,成像时间约为5-10分钟左右,对显示出血的阳性率为100% 。