SWAN序列檢測點狀短T2信號在老年腔隙性腦梗塞患者中的應用

李愛銀，李亞林，龐 濤，于洪存，王新怡

（山東省千佛山醫院放射科，山東 濟南 250014）

隨著社會老齡化的加劇，老年腔隙性腦梗塞等腦內微小血管病變的發病率明顯增高，目前研究工作多集中于缺血性的微小血管病變，而腦內微出血（Cerebral microbleeds，CMBs）等出血性微小血管疾病在臨床工作中尤其在國內尚未得到足夠的重視。對于腔隙性梗塞的病人來講，抗凝和抗血小板治療是常用的治療手段和預防措施，腦出血是這過程中常見且嚴重的并發癥，尋找預測這種出血風險的指標有著極為重要的意義。新近的研究發現，CMBs是缺血性中風病人發病后發生出血轉化和溶栓后腦出血并發癥的危險因素[1-2]。新興的磁共振SWAN序列在檢測點狀短T2信號方面有明顯優勢，而點狀短T2信號大多被認為是微出血灶的表現形式。本文就磁共振SWAN序列檢測點狀短T2信號病灶方面進行探討。

1 資料和方法

1.1 研究對象

1.1.1 正常對照組

選取2008年10月～2009年8月健康老年志愿者，共58例，作為正常對照組。老年人的劃分遵循世界衛生組織西太平洋地區1982年所規定的60歲及以上的人群。年齡60～82歲，平均68.6歲，男25例，女33例。所有入選者均無神經系統、精神疾病病史，無代謝性疾病及可能影響神經系統的系統性疾患，在常規MRI圖像上無明顯病灶存在的老年人。

1.1.2 腔隙性腦梗塞組

收集同時期老年腔隙性腦梗塞患者58例，年齡60～86歲，平均69.5歲，男 32例，女26例；符合腔隙性腦梗塞的診斷標準；檢查征得患者同意。排除標準：出血傾向疾病、腦腫瘤、腦外傷、海綿狀血管瘤、腦血管瘤及動靜脈畸形；急性腦出血或既往腦出血病史；存在其他腦部器質性疾病；存在嚴重的心肺疾病者。

1.2 研究方法

1.2.1 檢查方法

使用美國GE公司signa 1.5T HD超導型磁共振掃描儀，8通道高分辨率顱腦線圈。所有研究對象顱腦均進行垂直腦干軸位常規MR FSE序列（包括T1WI、T2WI、T2FLAIR），GRE-T2*WI 及 SWAN 序 列檢查。SWAN序列所得原始數據傳輸到ADW4.3工作站，應用最小信號強度投影重建得到觀察圖像。

1.2.2 掃描序列參數

①SWAN 序列：Echo number 13，TE min full，TR 85ms，Flip Angle 30°， 帶寬 62.5，FOV 24cm×24cm，矩陣 320×256，ASSET 2.0，掃描層厚 3.0mm，ZIP 512，重建層厚6.0mm。②GRE-T2*WI序列參數： TE 20ms，TR 500ms，Flip Angle 25°，帶寬 31.25，FOV 24cm×18cm, 矩陣 288×192，層厚 5.0mm，間隔1.0mm。

1.2.3 圖像分析與評價

①腔隙性腦梗塞：通過常規FSE序列橫斷位T1WI、T2WI及T2FLAIR觀察腔隙性腦梗塞病灶，定義為直徑小于15mm，邊界清楚，位于大腦深部結構及分水嶺區，在T1WI序列表現為低信號，在T2WI序列表現為高信號、T2FLAIR序列表現為高或低信號的病灶；對稱性擴大血管間隙排除在外。腔隙性腦梗塞按照數目多少分為：輕度（1～3），中度（4～10），重度 （＞10）[3]。 ②點狀短 T2信號：應用 SWAN及GRE-T2*WI序列觀察，點狀短T2信號表現為均一、圓形、邊界清楚、直徑在2～5mm之間周圍無水腫的信號缺失區，并排除蒼白球區域兩側對稱的代表著鈣化的低信號以及大腦各動脈遠端分支橫斷面的流空影。點狀短T2信號按照數目分為三級：輕度（1～2），中度（3～10），重度（>10）[4]。 所得圖像由兩名影像科副主任醫師及一名神經內科醫師采用雙盲法進行獨自評價分析，意見分歧時共同討論得到一致意見。統計學應用SPSS13.0軟件包進行分析。

2 結果

2.1 點狀短T2信號檢出率在各種不同序列的比較

2.1.1 不同序列點狀短T2信號的檢出

①SWAN序列：兩組資料116例研究對象，SWAN序列檢出31例77處點狀短T2信號，其中腔隙性腦梗塞組25例68處，對照組6例9處。病灶在SWAN序列上表現為邊界清晰、銳利的信號缺失灶，大小從 2～5mm 不等（圖 1d，2b，2d）。 ②GRE-T2*WI序列：兩組資料所有研究對象，GRE-T2*WI序列共檢出17例38處點狀短T2信號病灶，其中腔隙性腦梗塞組14例33處，對照組3例5處。GRE-T2*WI序列上病灶顯示邊界清晰度不如SWAN序列，較SWAN序列顯示病灶數目較少，截面顯示相對較小（圖 1c，2a，2c）。

2.1.2 SWAN與GRE-T2*WI序列的比較

SWAN序列與GRE-T2*WI序列對腔隙性腦梗塞組點狀短T2信號顯示情況進行比較，卡方檢驗χ2=4.674，P=0.031，<0.05，提示差異有顯著性。在對點狀短T2信號顯示方面說明SWAN序列較GRET2*WI序列有優勢（表 1，2）。

表1 點狀短T2信號在不同序列的顯示情況（個）

表2 不同序列對腔隙性腦梗塞組點狀短T2信號顯示比較

2.2 SWAN序列對腔隙性腦梗塞組與對照組點狀短T2信號檢出率的比較

應用SWAN序列分別對正常對照組及腔隙性腦梗塞組各58例掃描，應用卡方檢驗，χ2=15.892，P<0.001，兩組點狀短T2信號發生率有顯著差異。腔隙性腦梗塞組點狀短T2信號發生率明顯高于對照組（表 3）。

表3 正常對照組與腔隙性腦梗塞組點狀短T2信號檢出率

2.3 兩組資料腦點狀短T2信號嚴重程度的比較

正常對照組：共發現6例9個點狀短T2信號病變，均為輕度，占本組病例10.3%；其中3例均發現一個點狀短T2信號灶，另3例各發現兩個點狀短T2信號灶。9個病灶中8個2～3mm點狀短T2信號灶，1個4～5mm點狀短T2信號灶。

腔隙性腦梗塞組：腔隙性腦梗塞組共發現25例68個點狀短T2信號病變，輕、中、重度均可見。其中輕度17例，占全部病例29.3%，9例發現點狀短T2信號病灶各1個，另8例發現點狀短T2信號病變各2個；中度6例，占全部病例10.3%，共21個點狀短T2信號灶。重度2例，占全部病例3.4%，點狀短T2信號病灶 22個（表4，圖 3）。

表4 兩組資料腦點狀短T2信號嚴重程度的相關分析

3 討論

腔隙性腦梗塞是腦內小血管病變引起的缺血性腦損害。近年來，許多學者應用GRE-T2*WI序列做了一些研究，但應用SWAN序列對腔隙性腦梗塞病人點狀短T2信號進行研究并與GRE-T2*WI序列比較國內尚未見報道。Kato等[5]通過調查發現部分腦梗塞病人腦實質內存在點狀短T2信號，并被認為是腦內微出血灶。然而，腦實質內點狀短T2信號病灶的病理的獲得有一定難度，臨床應用的可行性低。先期Fazekas等[6]對11例高血壓腦出血死亡病例行GRE-T2*WI序列掃描，并與病理解剖學檢查相對照，結果11例中有 7例發現CMBs，與GRE-T2*WI序列檢測的點狀短T2信號病灶相吻合。當然微小海綿狀血管瘤及其它具有順磁特性的礦物質沉積同樣可表現為點狀短T2信號，我們無法進行病理證實，故在本文中我們把點狀短T2信號而不是CMBs作為討論點，我們也相信腦實質內點狀短T2信號大多應該為CMBs病灶的表現形式。

3.1 SWAN序列成像原理

SWAN是近年來發展起來的一種利用組織的磁性成像的新技術，可以用于檢測組織磁場屬性，它是具有相位后處理功能的、高空間分辨率的三維梯度回波序列[7]。SWAN序列是一種多回波的梯度回波序列，沒有常規自旋回波序列中的180°脈沖參與相位重聚，隨著回波時間的延長，磁場不均勻性所致的相位離散越明顯，加劇了信號的丟失，使不同磁敏感度的組織在SWAN相位圖上可以被很好的區別出來。另外SWAN序列有獨特的多回波采集方式，與原來的磁敏感加權成像 （SWI）采用單回波采集相比，SWAN應用13次多回波采集，得到的平均信號強度遠遠高于單次采集的SWI序列，對靜脈血、出血和鐵沉積高度敏感，甚至可以檢測到小于一個體素的血管[8]。

3.2 SWAN序列檢測點狀短T2信號的機理

腦實質內點狀短T2信號大多被認為是CMBs病灶，還包括小部分微小海綿狀血管瘤及其它具有順磁特性的礦物質沉積。CMBs是腦內微小血管病變所致的、以微小出血為主要特點的一種腦實質亞臨床損害。CMBs一般被認為是由于年齡的增長、高血壓和血管淀粉樣變等所致的血管壁病變發生纖維透明樣變性和微動脈瘤，腦的這些微血管病變可以導致出血、梗死和腦白質變性，這種出血在微血管周圍，最終演變為含鐵血黃素的沉積。微小海綿狀血管瘤由于不同時期反復出血,病灶周圍的腦組織內亦可見含鐵血黃素沉著。SWAN序列成像機制考慮有兩方面因素，一是梯度回波的T2*效應，梯度回波序列是一種人為改變磁場的均勻性而獲取梯度信號的方法，從而導致橫向馳豫的加快，其實際測得的T2比原子核的本征特性的馳豫時間要短，含鐵血黃素本身是一種短T2的物質，通過梯度回波可以得到加強。二是磁化率偽影，當受檢區局部磁場殘缺（不均勻），或者稱磁化率的改變，會引起圖像的變形、扭曲，從而導致空間錯位。含鐵血黃素是一種順磁性物質，可以引起局部磁場的不均勻，致局部組織的MR信號去相位，SWAN序列對局部磁場不均勻非常敏感，使局部陳舊出血灶在SWAN序列上顯示信號減低，因此可以清晰顯示陳舊出血灶。兩方面的原因使得CMBs等在SWAN序列上呈明顯的點狀短T2信號。

3.3 點狀短T2信號的影像學表現

影像學表現為：①部位：點狀短T2信號可以分布于腦的各個部位，不同類型病人發病部位并不相同。本文檢測兩組資料中，均以基底節/丘腦區域最多見，其次是皮質-皮質下區域及幕下區域。點狀短T2信號與腔隙性腦梗塞灶好發部位相同，提示它們可能有相同的與腦微血管通透性增加相關的病理生理學機制。腦微血管壁的隱匿性損傷和腦微血管滲透性增加，以及隨后的血管周圍組織損傷會導致腔隙性梗塞及點狀短T2信號的發生。②點狀短T2信號的大小、形態、信號及周圍改變 SWAN序列中點狀短T2信號灶表現為信號均一、斑點狀、圓形、邊界清楚、直徑在2～5mm之間的低信號或信號缺失區域[9]，周圍無水腫帶，通常稱為signal loss spot。關于點狀短T2信號灶的大小，本文采用的標準為≤5mm，亦有報道采用<10mm的標準[10-11]。與CMBs病灶比較，顱內海綿狀血管瘤體積相對較大，故本文中采用≤5mm的標準，盡量減少海綿狀血管瘤在本組病例中的比例。GRE-T2*WI序列點狀短T2信號表現與SWAN相似，但顯示病變邊界及清晰度均不如SWAN序列，較SWAN序列顯示病灶數目較少，截面顯示相對較小。

3.4 磁共振不同序列顯示點狀短T2信號的比較

本組研究顯示，2～3mm點狀短T2信號灶SWAN序列顯示30個，明顯多于GRE-T2*WI序列的8個。4～5mm點狀短T2信號灶GRE-T2*WI序列顯示30個，由于體積的增大，GRE-T2*WI序列顯示病灶的能力有所增加，但與SWAN序列顯示的47個仍有較大差距。相比傳統GRE-T2*WI序列而言，SWAN是高分辨率的多回波采集的三維梯度回波成像序列，具有三個方向上的完全流動補償，薄層厚，相位圖與磁矩圖結合進行增強處理，相對鄰近層面可以進行最小強度投影后處理等優點，是使得SWAN序列檢測點狀短T2信號高于GRE-T2*WI序列的原因。

3.5 腔隙性腦梗塞患者點狀短T2信號的檢測

本文應用SWAN序列對兩組資料研究顯示，腔隙性腦梗塞組腦點狀短T2信號發病率明顯高于健康老年人組，兩組各58例研究對象中，健康老年人組發現6例點狀短T2信號病人，占10.3%；腔隙性腦梗塞組發現點狀短T2信號25例，占43.1%，有明顯統計學差異。腔隙性腦梗塞屬于微小血管病變，老年腔隙性腦梗塞的存在，提示微血管受損，尤其是與沒有腔隙性腦梗塞患者的健康老年人相比，微血管受損程度要重得多。由于腦實質內點狀短T2信號大多應該為CMBs病灶，通過我們的研究發現也支持微出血灶與腔隙性腦梗塞同樣屬于微血管病變，與組織病理學描述的多分布于直徑為100～300μm微血管周圍，并局部有少量陳舊性出血的結果一致。

同時我們還觀察了點狀短T2信號的嚴重程度與腔隙性腦梗塞嚴重程度的相關性。由表4數據中可以看出，隨著腔隙性腦梗塞嚴重程度的增加（數目的增多），發現腦內點狀短T2信號灶的比率越高，中、重度點狀短T2信號所占比例越高。上述結果提示點狀短T2信號的嚴重程度與腔隙性腦梗塞的嚴重程度呈正相關。由于點狀短T2信號大多是CMBs，而在腔梗的病人中，在梗塞灶存在情況下，CMBs的出現直接提示了出血傾向的增高，代表更為嚴重的微小血管的病變。在我們隨訪的病例中，已經發現兩例腔梗伴有點狀短T2信號的病人出現了腦出血的情況，而腔梗不伴點狀短T2信號的病例中尚未發現腦出血，提示點狀短T2信號的有無以及數目的多少可能成為預測腦出血風險的指標之一。但是我們隨訪時間還短，并不能得出統計學的結論，僅僅有提示意義，我們會在下一步的工作中進一步完善病例追蹤工作，力爭得到更多有意義的結果。

總之，SWAN序列是優于常規GRE-T2*WI序列檢測點狀短T2信號的新興敏感序列。點狀短T2信號在老年腔隙性腦梗塞組病人中有較高的發生率，與腔隙性腦梗塞的數目呈正相關。腦實質內點狀短T2信號的出現，提示了腦微出血灶存在的可能性，代表著嚴重的腦內微小血管病變，更為直接地提示出血的傾向。故對老年腔隙性腦梗塞病人溶栓治療時要充分考慮點狀短T2信號因素，必要時加做SWAN序列，指導并改進臨床治療方案。

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[1]Greenberg SM,Meike W V ernooij,Charlotte Cordonnier,et al.Cerebral microbleeds:a guide to detection and interpretation[J].Neurology,2009,8:165-174.

[2]Nighoghossian N,Hemtier M,Adeleine P,et al.Old microbleeds are a potential risk factor for cerebral bleeding after ischemic stroke:a gradient-echo T2*-weighted brain MRI Study[J].Stroke,2002,33(3):735.

[3]Arauz A,Murillo L,Cantu L,et al.Prospective Study of Single and Multiple Lacunar Infarcts Using Magnetic Resonance Imaging[J].Stroke,2003,34(10):2453-2458.

[4]Lee SH,Bae HJ,Yoon BW,et al.Low Concentration of Serum total Cholesterol is Associated with Multifocal Signal Loss Lesions on Gradient-Echo Magnetic Resonance Imaging:Analysis of Risk Factors for Multifocal Signal Loss Lesions[J].Stroke,2002,33:2845-2849.

[5]Kato H,Izumiyama M,Izumiyama K,et al.Silent cerebral microbleeds on T2*-weighted MRI:correlation with stroke subtype,stroke recurrence,and leukoaraiosis[J].Stroke,2002,33(6):1536-1540.

[6]Fazekas F,Kleinert R,Roob G,et al.Histopathologic Analysis of Foci of Signal Loss on Gradient-Echo T2*-Weighted MR Images in Patients with Spontaneous Intracerebral Hemorrhage:Evidence of Microangiopathy-Related Cerebral Microbleeds[J].Am J Neuroradiol,1999,20:637-642.

[7]Tong AK,Ashwal S,Obenaus A,et al.Susceptibility-Weighted MR Imaging:A Review of Clinical Applications in Children[J].Am J Neuroradiol,2008,29:9-17.

[8]劉亞歐，李坤成，楊延輝，等.磁敏感加權成像在顱內腫瘤成像的初步應用[J]. 醫學影像雜志，2008，18（1）：4-7.

[9]Viswanathan A,Chabriat H.Cerebral microhemorrhage[J].Stroke,2006,37:550-555.

[10]Tsushima Y,Aoki J,Endo K.Brain microhemorrhages detected on T2*-weighted gradient-echo MR images[J].Am J Neuroradiol,2003,24:88-96.

[11]Imaizumi T,Horita Y,Hashimoto Y,et al.Dot-like hemosiderin spots on T2*-weighted magnetic resonance imaging as a predictor of stroke recurrence:a prospective study[J].Neurosurg,2004,101:915-920.