上一章介紹了磁敏感加權(quán)成像的原理、參數(shù)設(shè)定以及偽影識(shí)別。SWI成像融合了幅度信息和相位信息，能夠進(jìn)一步提升順磁性組織的圖像對(duì)比。其臨床應(yīng)用從最早期的診斷微小出血到靜脈畸形、鐵沉積以及后續(xù)其他的擴(kuò)展應(yīng)用，SWI都極具臨床意義。這一章將討論SWI的臨床應(yīng)用特點(diǎn)及意義。
在介紹相關(guān)的臨床應(yīng)用前，大致回顧一下SWI圖像中各種組織的信號(hào)規(guī)律。根據(jù)左手定則，鈣化等非順磁性物質(zhì)對(duì)局部場(chǎng)的影響非常非常小，對(duì)相位的影響較小，所以相位圖顯示為低信號(hào)（灰階反轉(zhuǎn)后顯示為高信號(hào)），而質(zhì)子密度含量低，在幅度圖或者SWI圖像上顯示為低信號(hào)；而靜脈、出血、含鐵沉積等順磁性材料，對(duì)局部場(chǎng)造成影響，相位圖在無相位卷褶的情況下顯示為高信號(hào)，順磁性物質(zhì)也導(dǎo)致組織的T2*值降低，造成幅度圖或者SWI圖像上顯示為低信號(hào)。所以一般來說，磁敏感加權(quán)成像的信號(hào)表現(xiàn)如下圖所示：
上圖為顱內(nèi)多發(fā)小鈣化灶，在SWI圖像中顯示為低信號(hào)，灰階反轉(zhuǎn)之后的相位圖上顯示也為高信號(hào)（原始相位圖為低信號(hào)）。
上圖為顱內(nèi)多發(fā)小出血灶，在SWI圖像上顯示為低信號(hào)，原始相位圖上顯示為高信號(hào)或者高低混雜信號(hào)（相位卷褶）。
根據(jù)上述有關(guān)磁敏感加權(quán)成像圖像信號(hào)特點(diǎn)的判讀，不同的物質(zhì)/組織在磁敏感加權(quán)成像中具有不同的信號(hào)表現(xiàn)。磁敏感加權(quán)成像SWI根據(jù)不同的成像部位和成像目的具有各種各樣的應(yīng)用，接下來將以臨床應(yīng)用中使用最為廣泛的靜脈顯示、出血、神經(jīng)退行性改變以及其他拓展性應(yīng)用來介紹SWI的臨床應(yīng)用特點(diǎn)。
1、腦靜脈顯示
靜脈血中的去氧血紅蛋白是順磁性物質(zhì)，該物質(zhì)將干擾組織周邊的B0場(chǎng)而使得該區(qū)域的T2*值降低，在磁敏感加權(quán)成像的幅值圖上表現(xiàn)為低信號(hào)，而相位圖為高信號(hào)。在臨床中，往往需要連續(xù)觀察多層面，以及信號(hào)與腦組織的空間關(guān)系來鑒別靜脈還是出血。磁敏感加權(quán)成像顯示靜脈可以在不同的疾病診斷中提供額外的信息：
（1）、隱匿性血管畸形
隱匿性腦血管畸形為一種微小的血管畸形，腦血管造影不能顯示，肉眼也不能發(fā)現(xiàn)。它是自發(fā)性腦內(nèi)血腫的產(chǎn)生原因之一，也被稱為小型血管畸形，有人將直徑小于2厘米的血管畸形稱之為隱匿性血管畸形，它可發(fā)生于腦的任何部位，平時(shí)無癥狀，以出血為首發(fā)癥狀，好發(fā)于年輕人。隱匿性血管畸形可以分為：海綿狀血管瘤、毛細(xì)血管擴(kuò)張征、動(dòng)靜脈畸形。
上圖為海綿狀血管瘤，該血管畸形在DSA上往往表現(xiàn)為陰性，在MR T2W圖像上病變的周圍有低信號(hào)環(huán)，中間為混雜的高低信號(hào)，T1W圖像上為混雜的高低信號(hào)，SWI圖像上表現(xiàn)為“爆米花”樣的低信號(hào)（信號(hào)異常區(qū)域大于常規(guī)成像序列）。
上圖為毛細(xì)血管擴(kuò)張癥，該血管畸形在DSA上多表現(xiàn)為陰性，在MR上病灶多小于2cm，信號(hào)多樣，在T2W圖像上無黑環(huán)，是與海綿狀血管瘤的典型區(qū)別。SWI低信號(hào)，相位圖高信號(hào)，增強(qiáng)后病變區(qū)輕度強(qiáng)化。
上圖為靜脈畸形，發(fā)育型靜脈畸形的典型表現(xiàn)為白質(zhì)區(qū)毛刷狀或海蛇頭狀髓靜脈與粗大引流靜脈相連。多個(gè)迂曲細(xì)小的擴(kuò)張髓靜脈向一根粗大的引流靜脈匯聚（髓靜脈呈星狀匯聚），向腦表面或室管膜引流。
（2）、腦卒中異常靜脈的顯示
腦卒中的影像學(xué)診斷中除了常規(guī)的解剖成像之外，往往會(huì)引入彌散加權(quán)成像DWI，灌注加權(quán)成像PWI等。實(shí)際上磁敏感加權(quán)成像在腦卒中的診斷及治療中具有重要的意義：（1）評(píng)估腦梗死區(qū)的出血狀況，用于區(qū)分出血性卒中還是缺血性卒中；（2）展示低灌注區(qū)，決定是否必要進(jìn)行PWI檢查；（3）尋找導(dǎo)致動(dòng)脈閉塞的急性血栓；（4）通過計(jì)算微出血數(shù)和早期發(fā)現(xiàn)術(shù)中溶栓后出血并發(fā)癥，在溶栓治療前預(yù)測(cè)潛在出血轉(zhuǎn)化的概率。
上圖MRA顯示左側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞，使用SWI進(jìn)行成像顯示低信號(hào)血栓（圖D），并且由于血栓的形成導(dǎo)致輸入的動(dòng)脈血減少，組織的磁化率發(fā)生變化，而“淤積”在靜脈中的靜脈血增加，最終導(dǎo)致下游的靜脈顯影與正常測(cè)相比增加（圖E、F）。
另外磁敏感加權(quán)成像在腦卒中的溶栓治療中提供監(jiān)測(cè)，在理論上來說SWI能夠在血液外溢后幾分鐘內(nèi)監(jiān)測(cè)到異常信號(hào)，并且是檢測(cè)出血最敏感的方法。
（3）腦腫瘤中靜脈的顯示
利用磁敏感加權(quán)成像顯示腫瘤內(nèi)部的血管結(jié)構(gòu)和出血。與常規(guī)MR圖像和增強(qiáng)的T1W圖像相比，SWI能更好地定義腫瘤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。但是出血具有與靜脈相似的順磁性磁敏感效應(yīng)，可能導(dǎo)致瘤內(nèi)或瘤周靜脈結(jié)構(gòu)的假象。在臨床中往往通過打藥前后掃描SWI序列，將出血與靜脈區(qū)分開，因?yàn)樵谠鰪?qiáng)后血管的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，而腫瘤出血區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度則不會(huì)改變。
上圖A顯示T1WI增強(qiáng)掃描顯示腫瘤的邊界，圖B為使用SWI掃描顯示腫瘤的瘤周靜脈，顯示腫瘤的邊界與增強(qiáng)T1WI的邊界相似。
上圖增強(qiáng)T1W圖像上顯示腫瘤的邊界及信號(hào)，圖B為增強(qiáng)前SWI圖像顯示腫瘤內(nèi)部存在出血，圖C為增強(qiáng)后SWI圖像，在增強(qiáng)前原始低信號(hào)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)更大范圍的低信號(hào)，提示存在腫瘤內(nèi)血管。
除了使用SWI顯示腫瘤的瘤周靜脈之外，磁敏感加權(quán)成像還可以用于判斷腫瘤內(nèi)出血以及鈣化的鑒別。
上圖顯示使用SWI掃描獲得的幅度圖中腫瘤區(qū)域出現(xiàn)低信號(hào)影（圖B），灰階反轉(zhuǎn)之后的相位圖像的為高信號(hào)（圖C），提示鈣化可能，進(jìn)行CT掃描顯示相應(yīng)位置高密度的鈣化影。
2、出血性病變的顯示
上圖顯示除了CT掃描顯示的出血灶之外，SWI成像發(fā)現(xiàn)了更多的細(xì)小出血灶。
3、神經(jīng)退行性改變
神經(jīng)退行性疾病是由神經(jīng)元和/或其髓鞘的喪失所致，隨著時(shí)間的推移而惡化，出現(xiàn)功能障礙。其致病的因素大致包括氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙、興奮性毒素和免疫炎癥。在影像學(xué)檢查中，神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生往往伴隨著血管病變而出現(xiàn)出血或者神經(jīng)核團(tuán)中的金屬沉積，出血與沉積的金屬與周圍組織具有不同的磁化率，且都是順磁性物質(zhì)，利用磁敏感加權(quán)成像能夠很敏感地進(jìn)行檢測(cè)。
（1）血管性癡呆和淀粉樣腦血管病CAA
腦淀粉樣血管病是老年人一種獨(dú)立的腦血管病，臨床特征以癡呆、精神癥狀、反復(fù)或多發(fā)性腦葉出血為主要表現(xiàn)。此類病變的病理特點(diǎn)為大腦皮質(zhì)及軟腦膜的小血管壁內(nèi)的中層和彈力層有淀粉樣物質(zhì)沉著，從而導(dǎo)致血管壁壞死、出血。影像學(xué)檢查中，CAA并發(fā)腦出血時(shí)，常見部位為皮質(zhì)或皮質(zhì)下，頭顱CT顯示單發(fā)或多發(fā)腦葉出血，在枕葉，顳后-頂枕或額葉皮質(zhì)與皮質(zhì)下區(qū)可見高密度血腫影像，多數(shù)有繼發(fā)蛛網(wǎng)膜下腔出血的征象。頭顱MRI還可顯示皮質(zhì)或皮質(zhì)下斑點(diǎn)狀出血灶，出血灶邊緣不整，可向白質(zhì)延伸，血腫周圍的密度區(qū)較寬。磁敏感加權(quán)成像序列能夠?qū)夏昴X葉出血的患者CAA診斷提供非常有用的信息。
上圖為一60歲男性患者，既往有高血壓病史，記憶力減退，彌散掃描未發(fā)現(xiàn)異常信號(hào)及病變，使用磁敏感加權(quán)成像顯示彌漫性低信號(hào)，提示含鐵血黃素沉積，考慮腦血管淀粉樣變性。
(2) 其他神經(jīng)退行性疾病
有研究證明，隨著年齡的增長，大腦中的鐵含量會(huì)增加，尤其是基底神經(jīng)節(jié)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中的鐵含量異常發(fā)生在各種神經(jīng)退行性疾病中。例如PD，AD，MS等神經(jīng)退行性疾病中都伴有鐵沉積的發(fā)生。沉積的鐵是順磁性物質(zhì)，能夠敏感地被SWI序列檢測(cè)出來。
上圖A為腦退行性疾病的患者進(jìn)行SWI成像時(shí)發(fā)現(xiàn)基底節(jié)區(qū)鐵沉積并伴有小出血灶，而圖B為相同年齡正常志愿者的SWI圖像。
4、其他拓展性應(yīng)用
上述臨床應(yīng)用大部分集中于腦顱用于顯示出血、靜脈或者含鐵沉積，實(shí)際上在臨床工作中，利用磁敏感加權(quán)成像能夠加大不同磁化率組織之間對(duì)比的特性，SWI在其他的臨床應(yīng)用中也有突出的表現(xiàn)。
（1）胎兒脊柱成像
利用椎體與其他組織不同的磁化率特點(diǎn)進(jìn)行3D SWI成像，不僅能夠增加椎體與周圍組織的對(duì)比，還能夠使用CPR的重建方式完整顯示脊柱的形態(tài)。
（2）肝硬化結(jié)節(jié)的檢測(cè)
眾所周知，鐵在慢性肝炎、肝硬化和肝癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。對(duì)于肝硬化患者，即使沒有鐵超載疾病，肝臟鐵也可能在SNs內(nèi)積聚，所以利用SWI序列能夠大大檢出肝硬化結(jié)節(jié)。
圖a為使用常規(guī)T2*加權(quán)序列掃描獲得的圖像，能夠顯示部分肝硬化結(jié)節(jié)，圖b為使用改進(jìn)版SWI序列掃描獲得的圖像，對(duì)肝硬化結(jié)節(jié)的顯示明顯優(yōu)化常規(guī)序列。
除了上述的兩種應(yīng)用之外，SWI還在體部腫瘤出血的檢測(cè)、脊髓外傷的出血檢測(cè)、前列腺鈣化與出血的檢測(cè)等方面進(jìn)行應(yīng)用。
此部分內(nèi)容介紹了有關(guān)磁敏感加權(quán)成像的信號(hào)判讀以及臨床應(yīng)用。回顧有關(guān)磁敏感加權(quán)成像的原理及臨床應(yīng)用，目前的應(yīng)用范疇還局限于對(duì)圖像的定性診斷和判讀，如何實(shí)現(xiàn)不同組織磁化率的定量測(cè)量，即QSM，將是下一章節(jié)的內(nèi)容，敬請(qǐng)期待。
最后感謝北京友誼醫(yī)院徐輝博士對(duì)本文提供的精美病例圖像。
參考文獻(xiàn)：
1. Susceptibility-Weighted Imaging:Technical Aspects and Clinical Application-Part2
2. Susceptibility-Weighted Imaging: Current status and Future Directions.
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