磁敏感加权成像技术在脑血管畸形诊断中的应用研究
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摘要：目的：探讨磁敏感加权成像技术对脑血管畸形的诊断价值和应用。
方法：收集52例脑血管畸形患者，分别使用MRI平扫、增强扫描以及SWI进行扫描成像，对比三种方法的诊断准确率。
结果：SWI对52例脑血管畸形的诊断率为88.5%，高于平扫和增强扫描的70%和75%，且差异具有统计学意义。
结论：SWI对脑血管畸形非常敏感，尤其是静脉血管的畸形，对脑血管畸形有较好的诊断价值。
关键词：MRI 脑血管畸形 磁敏感加权成像
【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1879(2012)09-0007-01
脑血管畸形是脑血管先天性、非肿瘤性发育异常，对正常脑血流产生影响，并常常导致脑内出血或血肿。脑血管畸形有4种主要类型：动静脉畸形，海绵状血管瘤，静脉血管瘤和囊性动脉瘤。脑血管畸形破裂前常无明显症状，而一旦发生破裂则常对患者生命产生严重威胁，因此对脑血管畸形的准确和早期诊断具有重要意义，目前对脑血管畸形额诊断一般依赖CT、MRI等影像学检查。磁敏感加权成像技术是一种根据不同组织磁化率不同和血氧水平依赖效应成像开发出来的一种新的成像技术。[1]本文就磁敏感加权成像技术在脑血管畸形诊断中的应用进行了探讨。
1 临床资料
本组患者52例，均为2007年9月～2012年1月于我院就诊的脑血管畸形患者。所有患者临床症状及影像学检查均符合脑血管畸形诊断标准。其中男性28例，女性24例；年龄在14岁～62岁之间，平均41.5岁。
2 方法
2.1 研究方法。本组所有患者均进行头部MRI平扫、增强扫描及磁敏感加权成像。使用的仪器均为Philips Achieva1.5T双梯度超导磁共振扫描仪，双梯度分别为33mT/m和66mT/m，梯度切换率为90mT/(m.s)和180mT/(m.s)。使用头部8通道正交鸟笼式线圈。对比使用3种不同扫描成像方法时对患者脑血管畸形的检出率。
2.2 磁敏感加权成像方法。采用完全速度补偿三维梯度回波序列，TE=51ms，TR=36ms，FA=15°，层厚0.6mm，层间距0mm，层数180，视野23×19cm，SENSE因子2，采集时间4m38s。图像采集后通过Philips图像工作站SWI图像处理软件进行后处理，得到校正的相位和强度图的横轴位最小密度投影。
3 结果
52例脑血管畸形包括21例动静脉畸形、18例海绵状血管瘤、8静脉血管瘤和5囊性动脉瘤。三种MRI扫描方法对患者脑血管畸形的诊断情况如下表。
可见磁敏感加权成像扫描方法对于脑血管畸形的诊断准确率达到了88.5%，相对于MRI平扫及增强扫描的70%及75%，SWI的诊断准确率明显较高，差异具有统计学意义(P<0.05)。就不同种类的脑血管畸形而言，SWI对动静脉畸形和海绵状血管瘤的诊断准确率分别为95.2%和88.9%，与MRI平扫及增强扫描相比明显较高，差异具有统计学意义(P<0.05)；SWI对静脉血管瘤及囊性动脉瘤的诊断准确率分别为75%和80%，但与MRI平扫及增强扫描相比差异并不具有统计学意义(P>0.05)。
4 讨论
磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI)是由E.Mack Haacke等[2]于1997年发明的磁共振对比增强成像的新技术。SWI的成像原理主要是利用组织间磁敏感差异而形成图像对比。而在人体组织中，绝大多数磁敏感的改变或差异与血液中铁的不同形式或出血等相关。如血红蛋白中的Fe2+离子与氧结合时，形成的氧合血红蛋白无不成对电子，呈现出反磁性。而当氧与Fe2+离子分离，形的成脱氧血红蛋白有4个不成对电子，呈现出顺磁性。若在有出血发生时体内脱氧血红蛋白中的2价亚铁离子被进一步被氧化成三价铁离子，形成的高铁血红蛋白仅有很弱的磁敏感效应，且稳定性差，易于解体，并最终被巨噬细胞吞噬形成含铁血黄素沉积，为高顺磁性物质。
如有国外学者发现SWI在脑出血发病后5h以内，甚至0.5h后就能够发现病变，证实了SWI对超急性期出血极为敏感，有利于对脑出血病变的准确诊断和分期，指导临床有效治疗；还有研究也提示SWI对于临床高度怀疑的低流速血管畸形诊断价值极高。由此可见SWI相对于常规梯度回波序列对于出血或血管改变等更加敏感，故在诊断脑出血、脑肿瘤及脑血管畸形等方面具有较高的应用价值。
脑血管畸形临床上诊断较为困难，特别是隐匿性血管疾病，有时甚至注入对比剂后显示都不理想[3]。这是因为常规的MRI检查序列一般对高流速血管的显示较为敏感，对低流速血管显示不佳。而大多数脑血管畸形，如静脉畸形、海绵状血管瘤等疾病均为低流速的血管结构，故常规序列对这类疾病容易造成漏诊或误诊。而SWI成像对低流速的静脉血流十分敏感，其成像主要依赖于静脉血管内脱氧血红蛋白引起的磁场不均一，使静脉血信号强度降低并使静脉血与周围组织之间产生相位差，选择适当的相位就可以清晰显示细小静脉。在本研究中，我们对52例脑血管畸形患者分别进行MRI平扫、增强扫描以及SWI扫描，通过对比发现，SWI对脑血管畸形的诊断率明显高于MRI平扫及增强扫描，特别是在动静脉畸形及海绵状血管瘤的诊断中差异具有统计学意义，而在静脉血管瘤、囊性动脉瘤的诊断中，虽然显示出相对较高的诊断率，但差异并不显著，可能是由于病例数较少。这也与国内外相关研究相符。如贺丹等[4]通过对42例海绵状血管瘤病例的回顾研究发现SWI在显示海绵状血管瘤，包括多发海绵状血管瘤方面极具优势，研究提出SWI显示病灶范围更大；Pinker等[5]研究也表明SWI对海绵状血管瘤等脑血管畸形的显示效果更佳。这都显示SWI对脑血管畸形非常敏感，尤其是静脉血管的畸形。
总之，SWI是一种对颅内出血、脑血管结构改变以及铁钙沉积等十分敏感的新型脉冲序列，具有其他传统影像学检查方法所不具备的优势，特别是在微小脑出血、脑血管畸形以及脑肿瘤显像等方面具有较大优势，但是SWI序列的磁敏感性和相位值之间的关系尚不是很清楚，因此还需要进一步的研究。不过，随着高场强磁共振的引入以及更好的图像处理算法和图像处理软件的应用，SWI将更好地应用于中枢神经系统疾病特别是脑血管畸形的诊断和研究中。
参考文献
[1] 王丽娟，刘玉波.磁敏感加权成像原理概述[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，刘永晟，王峰.脑发育性静脉异常的研究进展[J].中国脑血管杂志，2010，7(5)：270-273
[4] 贺丹，陈德强，杨丽.3.0T磁共振SWI序列对颅内海绵状血管畸形的诊断价值[J].中国医学影像技术，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
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