磁敏感效应在脑部的应用

关于磁敏感效应在脑部的应用第1页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三定义：磁敏感加权成像(susceptibilityweightedimaging，SWI)是一组利用组织磁敏感性不同而成像的技术，得到幅值图和相位图实际上也是一种T2加权技术。它是一种长回波时间(TE)三个方向上均有流动补偿的梯度回波序列，与传统T2‘加权序列比较，具有三维、高分辨力、高信噪比(signalnoiseratio，SNR)的特点。在脑血管病、脑肿瘤、脑外伤、神经变性病等中枢神经系统病变中有较高临床应用前景和价值第2页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三磁敏感的发展史

最早由E.

Mack

Haacke等于1997年发明[1]并于2002年申请专利，最初称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”(high

resolution

blood

oxygenation

level

dependent

venographic

imaging)

该技术早期主要应用于脑内小静脉的显示，近年来经过高场磁共振仪的应用及相关技术的不断改进，其临床应用范围得到了极大的扩展。第3页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三基本原理磁敏感加权成像

（SusceptibilityWeightedImaging，SWI）是一种利用组织磁敏感性不同而成像的新技术采用全新的长回波时间，三个方向均有流动补偿的梯度回波（GRE）新序列对局部磁场变化非常敏感，在图像上显示为低信号第4页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三引起磁场变化的原因血液代谢产物小静脉铁沉积第5页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三第6页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三SWI临床应用1微小出灶2脑梗死3脑血管形4脑外伤5退行性病6血管瘤第7页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三SWI主要利用组织间磁敏感差异形成图像对比,磁敏感物质有顺磁性物质、反磁性物质及铁磁性物质.人体组织中绝大多数磁敏感改变与血液中铁的不同形式或出血等相关.当血红蛋白中的Fe2+与氧结合时，无不成对电子，形成的氧合血红蛋白呈反磁性。当氧与铁离子分离形成脱氧血红蛋白时，血红蛋白的构像改变阻碍周围的水分子接近铁离子，形成的脱氧血红蛋白有4个不成对电子，呈顺磁性。SWI对小静脉，微出血，铁沉积较敏感。第8页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三脑血管病早期、微量出血性病变：

在患者出现症状2．5小时，SWI即可显示出血病灶，最早发现病灶的时间是发病23分钟，与CT比较，全组62名脑出血患者SWI显示病灶的敏感度、特异度和准确度均为100％。SWI临床经常应用于脑淀粉样血管病、脑动脉粥样硬化微量出血性疾病的诊断。第9页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三第10页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三SWI可以将脑梗死动脉溶栓后颅内对比剂渗出与少量出血二者区分开来，从而指导抗凝治疗。SWI显示远段小血管的效果较佳。脑梗塞的病变内含大量去氧血红蛋白，SWI呈现血管走形低信号影即磁敏感症，对脑梗塞早期诊断和血管病变提供补充信息。脑梗死第11页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三早期脑梗死并出血：MRI第12页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三SWI第13页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三急性期脑梗：MRSWI第14页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三脑血管畸形静脉畸形、毛细血管扩张症、海绵状血管瘤等疾病都属于低流速血管畸形。SWI发现静脉畸形非常敏感，若应用较小体素，则可进一步降低部分容积效应的影响，而且结合图像的相位信息能发现常规MR无法显示的血管结构。第15页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三发育性静脉异常第16页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三第17页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三脑外伤脑外伤是否合并颅内出血对评估病情、判断预后和选择治疗方法都有重要意义，由于出血病灶在常规MRI图像上的表现复杂多样，很容易漏诊小出血灶。SWI在显示出血病灶方面有明显优势。弥漫性轴索损伤是脑外伤中的一种特殊类型，是由剪切力引起脑白质的弥漫损伤，通常伴有多发小出血灶，常规MRI图像显示病灶的效果欠佳，如果弥漫性轴索损伤伴有出血，则预后更差。SWI能清晰显示病灶的数目、大小和部位。第18页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三MRISWI第19页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三脑静脉(窦)血栓形成SWI对脑静脉(窦)血栓形成的诊断具有重要价值，尤其在显示皮质静脉血栓方面具有优势。SWI在发病第l周之内的显示敏感度比较稳定。SWI显示皮质静脉血栓的敏感度明显高于常规MRI和MRV，而且可以确定静脉性脑梗死伴发的血。DWI及T1WI及T2WI仅发现脑内少量水肿与腔梗，并未发现出血。第20页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦急性血栓形成1d

右侧乙状窦沟血栓形成一周第21页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三SWI见深部引流静脉及脑表面静脉网广泛增粗扩张迂曲，并发现早期出血灶右侧乙状窦急性血栓形成SWI见深部扩张的静脉\右顶枕叶交界处早期出血第22页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三第23页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三Parkinson病黑质、苍白球部位异常铁沉积，黑质致密带宽度变窄。第24页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三

SWI的成像优势

在三个方向上完全流动补偿，高分辨率，薄层扫描，相邻层面采用最小强度投影，极大的提高了图像的对比度，都出血，静脉，钙铁沉积敏感。是常规MRI序列的重要补充，能够显示更加详细的信息。第25页，讲稿共27页，2023年5月2日，星期三SWI的局限性

由于SWI是利用磁敏感效应的成像技术，所有能造成局部磁场不均匀的因素都可以影响图像质量，如血浆内蛋白，ph值，温度，血流等。脑组织与颅骨交界处及颅底骨气交界处磁敏感差异较大，容易产生磁