磁敏感加權成像在腦靜脈畸形病變中的應用研究

于詠梅 劉曉冬 劉楊

【摘要】 目的 探討磁敏感加權成像（SWI）技術在腦靜脈畸形病變中的臨床診斷價值。方法 20例經手術、數字減影血管造影（DSA）和（或）磁共振成像（MRI）和臨床隨診等確診為腦靜脈畸形患者（6例合并海綿狀血管瘤）， 均行常規序列MRI與SWI檢查。比較和測算常規MRI序列及SWI所顯示病灶數目與面積， 并觀察病灶的形態、信號特征等。結果 常規MRI對部分髓靜脈顯示不清， 部分呈條狀低信號或高信號。CE-T1WI呈條狀高信號影。T1WI及T2WI可見引流靜脈， 但髓靜脈顯示欠佳。增強T1WI及SWI均可見1條粗大引流靜脈和多條纖細髓靜脈， 呈“根須”狀， 但SWI較增強T1WI顯示更清晰。SWI對髓靜脈檢出率為100.00%（103/103）， 高于T1WI和T2WI的23.30%（24/103）、33.01%（34/103）， 且高于CE-T1WI的77.27%（51/66）， 差異具有統計學意義（P<0.05）;SWI、T1WI、T2WI對引流靜脈的檢出率分別為100.00%（23/23）、69.57%（16/23）、73.91%（17/23）;SWI與CE-T1WI對引流靜脈檢出率均為100.00%。其中SWI檢出引流靜脈中表淺靜脈引流7例（35.0%）， 深部靜脈引流8例（40.0%）， 深淺靜脈同時引流4例（20.0%）。1例病變未發現明顯引流靜脈。結論 在顱內靜脈畸形病變的檢查與診斷中， SWI較常規MRI序列具有明顯優勢， 尤其是微小、多發病灶以及細小髓靜脈顯示， 并可以對病灶的大小與出血等情況進行定量評價， 并在不注射對比劑情況下實現以上目的， 在腦靜脈畸形病變的診斷與定量評價方面具有重要的臨床應用價值。

【關鍵詞】 腦靜脈畸形;磁敏感加權成像;磁共振成像;腦出血

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.02.003

Study on application of susceptibility weighted imaging in cerebral venous malformation? ?YU Yong-mei， LIU Xiao-dong， LIU Yang. Radiology Department， Dalian Friendship Hospital， Dalian 116001， China

【Abstract】 Objective? ?To discuss the clinical value of susceptibility weighted imaging （SWI） technique in the diagnosis of cerebral venous malformation. Methods? ?A total of 20 cerebral venous malformation patients

（6 cases with cavernous hemangioma） diagnosed by operation， digital subtraction angiography （DSA） and/or magnetic resonance imaging （MRI） and clinical follow-up all underwent conventional sequence MRI and SWI examination. The number and area of lesions showed by conventional MRI sequence and SWI were compared and measured， and the shape and signal characteristics of lesions were observed. Results? ?Conventional MRI showed unclear part of the medullary vein， some showed low or high-signal bars， and CE-T1WI showed high-signal bars. T1WI and T2WI showed drainage veins， but the medullary veins showed poor results. Enhanced T1WI and SWI showed a large drainage vein and multiple slender medullary veins， showing a "root whisker" shape， but SWI showed more clearly than enhanced T1WI. The detection rate of medullary veins by SWI was 100.00%（103/103）， which was higher than 23.30%（24/103） and 33.01%（34/103） by T1WI and T2WI， and higher than 77.27%（51/66）， the difference was statistically significant （P<0.05）. The detection rate of drainage vein by SWI， T1WI and T2WI was 100.00%（23/23）， 69.57%（16/23） and 73.91%（17/23） respectively， which were all 100.00% by SWI and CE-T1WI. SWI detected 7 cases （35.0%） of superficial venous drainage， 8 cases （40.0%） of deep venous drainage， and 4 cases （20.0%） of deep and shallow venous drainage. No obvious drainage vein was found in 1 case. Conclusion? ?In the examination and diagnosis of intracranial venous malformation， SWI has obvious advantages over conventional MRI sequences， especially in the display of small， multiple lesions and small medullary veins， and it can quantitatively evaluate the size of lesions and bleeding， and achieve the above purpose without injection of contrast agent. SWI has important clinical application value in the diagnosis and quantitative evaluation of cerebral venous malformation.

【Key words】 Cerebral venous malformation; Susceptibility weighted imaging; Magnetic resonance imaging; Cerebral hemorrhage

隱匿性腦血管畸形包括腦海綿狀血管瘤、毛細血管擴張癥、血栓化的靜脈畸形及血栓化的動靜脈畸形等， 其中腦靜脈畸形在DSA及常規MRI檢查均不易發現。磁敏感加權成像（susceptibility weighted imaging， SWI）是一種利用不同組織間磁敏感性的差異產生圖像對比的新技術， 是目前診斷隱匿性腦血管畸形、微小出血， 腫瘤評價和腦鐵代謝疾病的最敏感影像方法之一[1-4]。本研究擬對20例腦靜脈畸形患者SWI和常規MRI的診斷結果進行比較， 旨在探討和評價其對靜脈畸形病灶的檢出率、影像特征及臨床診斷價值， 現報告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選取2007年7月～2019年3月本院收治的經手術、DSA和（或）MRI和臨床隨診等確診為腦靜脈畸形患者20例， 體檢發現9例。其中6例合并海綿狀血管瘤。臨床表現：頭痛、頭暈11例。病程1 d～10年。

1. 2 檢查方法與參數 所有病例均行常規T1WI、T2WI及SWI序列掃描， 13例增強掃描。應用設備為美國GE Signa HD 1.5 T echospeed MRI超導磁共振掃描儀， 8通道相控陣頭線圈， 掃描參數為：T1WI：TR 400 ms， TE 15 ms， 層厚6 mm， 間隔1 mm;T2WI：TR 3000 ms， TE 102 ms（層厚及間隔與T1WI一致）;SWI掃描： TR 50 ms， TE 40 ms， 層厚2.0 mm， 間隔

0 mm， 視野24 cm， 矩陣320×320， NEX 0.75， 帶寬31.25， 翻轉角度30°。3D-TOF法MR血管成像：TR 32 ms， TE 15 ms， 翻轉角度20°， 帶寬15.63， 矩陣256×192， NEX1， 層厚1.6 mm。

對比劑采用釓噴酸葡甲胺（Gd-DTPA）肘正中靜脈團注， 劑量0.1 mmol/kg， 注射速度2.5 ml/s。

1. 3 圖像處理與分析 將SWI采集的原始數據傳輸到GE Adw 4.3工作站應用SWI處理軟件和Functool軟件對圖像進行處理和分析。首先對原始相位圖進行空間濾波， 然后將原始圖像和濾波后圖像復數相除， 得到校正的相位圖， 將校正相位圖蒙片多次（4次為最佳）疊加于磁矩圖上， 獲得最終的高對比SWI影像， 對SWI圖像采用10 mm層厚（空間分辨率及血管顯示較好）重建， 得到最小密度投影的SWI圖像。由兩位影像科主治醫師獨立閱片和分析， 比較和測算常規MRI序列及SWI所顯示病灶數目與面積， 并觀察病灶的形態、信號特征等。

1. 4 統計學方法 采用SPSS10.0統計學軟件處理數據。計數資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

20例腦靜脈畸形（6例伴腦海綿狀血管瘤）中位于小腦半球8例（40.0%）， 頂葉3例（15.0%）， 額葉4例（20.0%）， 顳葉3例（15.0%）， 枕葉1例（5.0%）， 基底節1例（5.0%）。13例

（5例伴海綿狀血管瘤）行T1WI常規劑量增強掃描（CE-T1WI）， 9例（3例伴海綿狀血管瘤）行磁共振血管成像（MRA）檢查， 其中1例可見斑點狀高信號， 1例見引流靜脈。4例行磁共振靜脈造影（MRV）檢查， 3例可見迂曲、增粗靜脈影。常規MRI對部分髓靜脈顯示不清， 部分呈條狀低信號或高信號。CE-T1WI呈條狀高信號影。T1WI及T2WI可見引流靜脈， 但髓靜脈顯示欠佳。增強T1WI及SWI均可見1條粗大引流靜脈和多條纖細髓靜脈， 呈“根須”狀， 但SWI較增強T1WI顯示更清晰。見圖1～4。SWI顯示靜脈最小直徑為0.05 cm。CE-T1WI顯示靜脈的最小直徑為0.09 cm。

SWI對髓靜脈檢出率為100.00%（103/103）， 高于T1WI和

T2WI的23.30%（24/103）、33.01%（34/103）， 且高于CE-T1WI的77.27%（51/66）， 差異具有統計學意義（P<0.05）;SWI、T1WI、T2WI對引流靜脈的檢出率分別為100.00%（23/23）、69.57%

（16/23）、73.91%（17/23）;SWI與CE-T1WI對引流靜脈檢出率均為100.00%。其中SWI檢出引流靜脈中表淺靜脈引流7例（35.0%）， 深部靜脈引流8例（40.0%）， 深淺靜脈同時引流4例（20.0%）。1例病變未發現明顯引流靜脈。見表1。

3 討論

3. 1 腦靜脈畸形的病理特點、臨床及影像學表現

3. 1. 1 腦靜脈畸形的病理及臨床表現 腦靜脈畸形過去認為極少見， 但隨著醫學影像學的發展， CT及MRI的廣泛應用， 其檢出率不斷增加， 已被認為是顱內最為常見的血管畸形之一。病因尚不清楚， 多數研究者認為系胚胎發育時宮內意外因素導致靜脈阻塞， 由側支代償增生所致。其形成時間在腦動脈形成之后， 故僅含靜脈成分。腦靜脈畸形在組織學上由許多細小擴張的髓靜脈和一條或多條引流靜脈兩部分組成。鏡下僅見靜脈成分， 畸形血管之間有正常腦組織。正常的髓靜脈和腦貫穿靜脈的直徑分別為<0.02 mm和0.05～

0.30 mm， 在造影時不易顯示。但在靜脈畸形中， 髓靜脈的直徑擴大10～100倍， 因此畸形靜脈可被顯示[5]。靜脈畸形可發生在腦靜脈系統的任何部位， 以額葉和小腦最常見。發生于幕上者占65%， 最常見于額葉（40%）， 特別是在靠近側腦室額角的地方;發生于幕下者約為35%， 主要位于小腦半球， 靠近四腦室的部位。本組20例腦靜脈畸形中位于小腦半球8例

（40.0%）， 額葉4例（20.0%）， 頂葉3例（15.0%）， 顳葉3例（15.0%）， 枕葉1例（5.0%）， 基底節1例（5.0%）， 與上述研究相符合。發病年齡多為35～40歲， 男女比例接近。幕上者最常見癥狀為癲癇、頭痛和感覺運動障礙。幕下者常見癥狀以共濟失調為主。有1%的腦靜脈畸形表現為出血， 尤以幕下者出血多見。近年來許多研究者認為， 腦靜脈畸形往往合并腦海綿狀血管瘤（2%～29%）， 而后者易出血， 可能是靜脈畸形出血的真正原因[5-7]。本組6例（30.0%）合并海綿狀血管瘤。

3. 1. 2 影像學表現 腦血管造影典型表現為靜脈中期許多細小擴張的髓靜脈呈放射狀匯入一條或多條粗大的引流靜脈。后者通常經表淺的皮層靜脈進入靜脈竇， 有時向深部進入室管膜下深靜脈系統。多數引流靜脈進入淺靜脈系統， 少數入深靜脈系統， 亦有同時入淺、深靜脈系統。CT平掃見圓形高密度影， 高密度的含鐵血黃素沉著或鈣化， 增強可見圓形、線形增強血管影。MRI典型表現為腦內圓形、條形流空信號， 增強后顯示“海蜇頭”、“輻輪狀”擴張的髓靜脈和增粗的穿皮質靜脈。SWI表現為“根須”狀或“輻輪”狀擴張的髓靜脈和增粗的穿皮質靜脈， 呈明顯低信號， 邊界清楚。本組SWI顯示靜脈畸形的最小直徑為0.05 cm， 對髓靜脈、引流靜脈的顯示率明顯高于常規序列。13例增強T1WI與SWI分別顯示相同的引流靜脈， 但SWI顯示更多的髓靜脈。SWI檢出表淺靜脈引流7例（35.0%）、深部靜脈引流8例（40.0%）、深淺靜脈同時引流4例（20.0%）， 與文獻報道不相符。分析原因可能為病變多位于小腦半球， 受顱底磁敏感偽影的影響部分引流靜脈顯示不清， 另外病例數相對較少， 所占比例有所偏倚。

3. 2 SWI的診斷價值 常規的MRI檢查序列， 包括MRA技術對較大和快流速血管結構的顯示較為敏感和可靠， 但對慢血流和微細血管或有血栓的病灶則敏感性明顯下降， 同時， 血流方向與性狀也會影響MRA信號強度[8]。有時增強檢查結果也不理想。SWI技術依靠血氧飽和度形成的磁敏感

性差異， 結合相位信息可敏感的顯示低流速的靜脈血流， 薄層SWI可以最大化減小部分容積效應， 顯示直徑<1 mm的小靜脈， 且不受血流速度和方向的影響， 對發現靜脈結構及血液代謝產物非常敏感， 是診斷隱匿性腦血管畸形的最理想方法[9-13]。

SWI可用于早期發現和評價常規MRI及MRA顯示欠佳的腦靜脈畸形及小的動靜脈畸形， 并在不使用對比劑情況下， 可清晰明確地顯示多發纖細擴張的髓靜脈及引流靜脈。本研究結果顯示， SWI對髓靜脈檢出率為100.00%（103/103）， 高于T1WI和T2WI的23.30%（24/103）、33.01%（34/103）， 且高于CE-T1WI的77.27%（51/66）， 差異具有統計學意義（P<0.05）;

SWI、T1WI、T2WI對引流靜脈的檢出率分別為100.00%

（23/23）、69.57%（16/23）、73.91%（17/23）;SWI與CE-T1WI對引流靜脈檢出率均為100.00%。SWI對于較大腦動靜脈畸形的診斷價值與常規MRI相仿， 在其中引流靜脈和伴發出血的顯示方面具有一定的優勢， 這與國外學者研究結果

相同[9]。SWI可以清晰顯示腦靜脈畸形擴張的髓靜脈和粗大的引流靜脈， 呈根須狀或輻輪狀低信號改變， 比常規序列顯示髓靜脈及引流靜脈的數目增多。SWI顯示靜脈最小直徑為0.05 cm[14， 15]。

總之， 在顱內靜脈畸形病變的檢查與診斷中， SWI較常規MRI序列具有明顯優勢， 尤其是微小、多發病灶以及細小髓靜脈顯示， 并可以對病灶的大小與出血等情況進行定量評價;并在不注射對比劑情況下實現以上目的。隨著3.0 T磁共振進一步普及應用和圖像后處理軟件及算法的改進， SWI時間明顯縮短， 已逐漸成為腦靜脈畸形診斷的首選檢查方法。

參考文獻

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[3] Sehgal V， Delproposto Z， Haddar D， et al. Susceptibility weighted imaging to visualize blood products and improve tumor contrast in the study of brain masses. JMagn Reson Imaging， 2006， 24（3）：41-51.

[4] Haacke EM， Ayaz M， Manova ES， et al. Establishing a baseline phase behavior in magnetic resonance imaging to determine normal vs abnormal iron content in the brain. Magn Reson Imaging， 2007， 26（2）：256-264.