磁敏感加權成像技術在腦血管畸形診斷中的應用研究

摘要：目的：探討磁敏感加權成像技術對腦血管畸形的診斷價值和應用。

方法：收集52例腦血管畸形患者，分別使用MRI平掃、增強掃描以及SWI進行掃描成像，對比三種方法的診斷準確率。

結果：SWI對52例腦血管畸形的診斷率為88.5%，高于平掃和增強掃描的70%和75%，且差異具有統計學意義。

結論：SWI對腦血管畸形非常敏感，尤其是靜脈血管的畸形，對腦血管畸形有較好的診斷價值。

關鍵詞：MRI 腦血管畸形 磁敏感加權成像

【中圖分類號】R4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008-1879（2012）09-0007-01

腦血管畸形是腦血管先天性、非腫瘤性發育異常，對正常腦血流產生影響，并常常導致腦內出血或血腫。腦血管畸形有4種主要類型：動靜脈畸形，海綿狀血管瘤，靜脈血管瘤和囊性動脈瘤。腦血管畸形破裂前常無明顯癥狀，而一旦發生破裂則常對患者生命產生嚴重威脅，因此對腦血管畸形的準確和早期診斷具有重要意義，目前對腦血管畸形額診斷一般依賴CT、MRI等影像學檢查。磁敏感加權成像技術是一種根據不同組織磁化率不同和血氧水平依賴效應成像開發出來的一種新的成像技術。[1]本文就磁敏感加權成像技術在腦血管畸形診斷中的應用進行了探討。

1 臨床資料

本組患者52例，均為2007年9月～2012年1月于我院就診的腦血管畸形患者。所有患者臨床癥狀及影像學檢查均符合腦血管畸形診斷標準。其中男性28例，女性24例；年齡在14歲～62歲之間，平均41.5歲。

2 方法

2.1 研究方法。本組所有患者均進行頭部MRI平掃、增強掃描及磁敏感加權成像。使用的儀器均為Philips Achieva1.5T雙梯度超導磁共振掃描儀，雙梯度分別為33mT/m和66mT/m，梯度切換率為90mT/（m.s）和180mT/（m.s）。使用頭部8通道正交鳥籠式線圈。對比使用3種不同掃描成像方法時對患者腦血管畸形的檢出率。

2.2 磁敏感加權成像方法。采用完全速度補償三維梯度回波序列，TE=51ms，TR=36ms，FA=15°，層厚0.6mm，層間距0mm，層數180，視野23×19cm，SENSE因子2，采集時間4m38s。圖像采集后通過Philips圖像工作站SWI圖像處理軟件進行后處理，得到校正的相位和強度圖的橫軸位最小密度投影。

3 結果

52例腦血管畸形包括21例動靜脈畸形、18例海綿狀血管瘤、8靜脈血管瘤和5囊性動脈瘤。三種MRI掃描方法對患者腦血管畸形的診斷情況如下表。

可見磁敏感加權成像掃描方法對于腦血管畸形的診斷準確率達到了88.5%，相對于MRI平掃及增強掃描的70%及75%，SWI的診斷準確率明顯較高，差異具有統計學意義（P<0.05）。就不同種類的腦血管畸形而言，SWI對動靜脈畸形和海綿狀血管瘤的診斷準確率分別為95.2%和88.9%，與MRI平掃及增強掃描相比明顯較高，差異具有統計學意義（P<0.05）；SWI對靜脈血管瘤及囊性動脈瘤的診斷準確率分別為75%和80%，但與MRI平掃及增強掃描相比差異并不具有統計學意義（P>0.05）。

4 討論

磁敏感加權成像（susceptibility weighted imaging，SWI）是由E.Mack Haacke等[2]于1997年發明的磁共振對比增強成像的新技術。SWI的成像原理主要是利用組織間磁敏感差異而形成圖像對比。而在人體組織中，絕大多數磁敏感的改變或差異與血液中鐵的不同形式或出血等相關。如血紅蛋白中的Fe2+離子與氧結合時，形成的氧合血紅蛋白無不成對電子，呈現出反磁性。而當氧與Fe2+離子分離，形的成脫氧血紅蛋白有4個不成對電子，呈現出順磁性。若在有出血發生時體內脫氧血紅蛋白中的2價亞鐵離子被進一步被氧化成三價鐵離子，形成的高鐵血紅蛋白僅有很弱的磁敏感效應，且穩定性差，易于解體，并最終被巨噬細胞吞噬形成含鐵血黃素沉積，為高順磁性物質。

如有國外學者發現SWI在腦出血發病后5h以內，甚至0.5h后就能夠發現病變，證實了SWI對超急性期出血極為敏感，有利于對腦出血病變的準確診斷和分期，指導臨床有效治療；還有研究也提示SWI對于臨床高度懷疑的低流速血管畸形診斷價值極高。由此可見SWI相對于常規梯度回波序列對于出血或血管改變等更加敏感，故在診斷腦出血、腦腫瘤及腦血管畸形等方面具有較高的應用價值。

腦血管畸形臨床上診斷較為困難，特別是隱匿性血管疾病，有時甚至注入對比劑后顯示都不理想[3]。這是因為常規的MRI檢查序列一般對高流速血管的顯示較為敏感，對低流速血管顯示不佳。而大多數腦血管畸形，如靜脈畸形、海綿狀血管瘤等疾病均為低流速的血管結構，故常規序列對這類疾病容易造成漏診或誤診。而SWI成像對低流速的靜脈血流十分敏感，其成像主要依賴于靜脈血管內脫氧血紅蛋白引起的磁場不均一，使靜脈血信號強度降低并使靜脈血與周圍組織之間產生相位差，選擇適當的相位就可以清晰顯示細小靜脈。在本研究中，我們對52例腦血管畸形患者分別進行MRI平掃、增強掃描以及SWI掃描，通過對比發現，SWI對腦血管畸形的診斷率明顯高于MRI平掃及增強掃描，特別是在動靜脈畸形及海綿狀血管瘤的診斷中差異具有統計學意義，而在靜脈血管瘤、囊性動脈瘤的診斷中，雖然顯示出相對較高的診斷率，但差異并不顯著，可能是由于病例數較少。這也與國內外相關研究相符。如賀丹等[4]通過對42例海綿狀血管瘤病例的回顧研究發現SWI在顯示海綿狀血管瘤，包括多發海綿狀血管瘤方面極具優勢，研究提出SWI顯示病灶范圍更大；Pinker等[5]研究也表明SWI對海綿狀血管瘤等腦血管畸形的顯示效果更佳。這都顯示SWI對腦血管畸形非常敏感，尤其是靜脈血管的畸形。

總之，SWI是一種對顱內出血、腦血管結構改變以及鐵鈣沉積等十分敏感的新型脈沖序列，具有其他傳統影像學檢查方法所不具備的優勢，特別是在微小腦出血、腦血管畸形以及腦腫瘤顯像等方面具有較大優勢，但是SWI序列的磁敏感性和相位值之間的關系尚不是很清楚，因此還需要進一步的研究。不過，隨著高場強磁共振的引入以及更好的圖像處理算法和圖像處理軟件的應用，SWI將更好地應用于中樞神經系統疾病特別是腦血管畸形的診斷和研究中。

參考文獻

[1] 王麗娟，劉玉波.磁敏感加權成像原理概述[J].磁共振成像，2010，1（3）：227-230

[2] Reichenbach JR，Venkatesan R，Schillinger DJ，et al.Small vessels in the human brain：MR venography with deoxyhemoglobin as an intrinsic contrast agent[J].Radiology，1997，204（1）：272-277

[3] 李克，劉永晟，王峰.腦發育性靜脈異常的研究進展[J].中國腦血管雜志，2010，7（5）：270-273

[4] 賀丹，陳德強，楊麗.3.0T磁共振SWI序列對顱內海綿狀血管畸形的診斷價值[J].中國醫學影像技術，2008，24（11）：1743-1745

[5] Pinker K， Stavrou I， Szomolanyi P， et al.Improved preoperative evaluation of cerebral cavernomas by high-field， high—resolution susceptibility weighted magnetic resonance imaging at 3 Tesla： comparison with standard （1.5T） magnetic resonance imaging and correlation with histopathological finding preliminary results[J].Invest Radiol， 2007， 42（6）： 346-351