磁敏感SWAN 序列在腦部疾病中的臨床應用*

楊時騏，余炫頡，楊 培，王升忠，盛 練，余開湖

(1.湖北科技學院臨床醫學院，湖北咸寧 437100;2.咸寧市中心醫院放射科)

磁共振磁敏感技術包含不同的衍生序列，如T2*血管加權成像(T2 star weighted angiography，SWAN，GE)、SWI(susceptibility weighting imaging，SWI，Siemens)、靜脈血氧水平依賴成像(VenoBOLD，Philips)［1，2］，該技術利用不同組織具有不同磁敏感差異而產生圖像對比，采用高分辨率掃描、相位圖、最小密度投影(MinIP)等技術，能夠清晰顯示顱腦靜脈系統，對于含鐵血黃素、礦物質等順磁性物質沉積非常敏感，形成不同于傳統T1、T2 及質子密度的特殊對比技術。我們通過研究腦外傷、腦腫瘤、腦梗塞、腦血管畸形等疾病在SWAN序列的影像學表現，探討SWAN 序列在腦部疾病中的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2012 年10 月至2013 年6 月在湖北省咸寧市中心醫院(同濟咸寧醫院)MRI 室行MRI 檢查，經過證實的24例腦部疾病患者，女7例，男17例，年齡18～70 歲，平均41 歲。其中外傷患者8例，顱內腫瘤患者4例，腦梗塞4例，血管畸形6例，其他用于鑒別診斷2例。

1.2 方法

使用美國GE 公司生產的Signa HDxt 1.5T 超導型磁共振掃描儀，使用8 通道頭部線圈，掃描序列參數如下:T1WI FLAIR(TR=1708ms TE=26ms TI=720ms)，FSE T2WI PROPELLER (TR=6000ms TE=106ms)，FSE T2WI FLAIR(TR=8402ms TE=143ms TI=2100ms)，部分病例T1WI FLAIR 增強掃描(TR=2264ms TE=26ms)，層厚5mm，層間隔1.0mm。EPI DWI 序列(TR=4500ms TE=82ms FA=90°b 值分別為0、1000s/mm2)。SWAN 序列采用完全速度補償，三維梯度回波序列(3DGRASS)，參數如下:TR=71ms，TE=53ms，FA=20°，FOV=24cm ×18cm，層厚2mm，層間距0mm。

1.3 圖像后處理

通過GE Signa HDxt 1.5T 磁共振掃描儀的ADW4.4 工作站Functool 后處理軟件自動得到經過校正的相位圖、磁矩圖，最后對所得到的磁矩圖采用最小密度投影得MinIP 圖像。

2 結果

外傷患者8例，5例患者在T1WI、T2WI 常規序列呈混雜信號或高信號，其SWAN 表現顯示低信號的多發斑點狀出血灶及周邊含鐵血黃素環。SWAN 序列病灶范圍顯示較常規序列大，邊界更清晰，并且于SWAN 上多發現6 個小出血灶。另外2例患者，T1WI、T2WI 常規序列無明顯發現，但在SWAN 上發現小斑點、點狀低信號出血灶。還有1例患者合并右小腦半球深靜脈血栓，常規T1WI、T2WI 抑水序列中央小梭形高信號環繞低信號，SWAN 序列病灶中央及周圍均為低信號。

腫瘤內出血灶4例，均為膠質瘤。4例患者磁共振T1WI、T2WI 常規序列信號高低不均，T1WI可見少許高信號，SWAN 序列可見瘤內更大范圍低信號，1例膠質瘤SWAN 序列可見瘤內靜脈血管。2例行磁共振增強掃描，腫瘤中度不均勻強化。

腦梗塞出血灶4例，4例急性腦梗塞患者均行傳統T1WI、T2WI、T2WI 抑水序列掃描、DWI 序列、SWAN 序列掃描，其中4例SWAN 均顯示有斑點狀、細小點狀低信號出血灶，而常規T1WI、T2WI 抑水序列僅2例顯示高信號出血灶。

血管畸形6例，其中2例常規T1WI 和T2WI表現為條形、小條形低信號，邊緣欠清，SWAN 序列清晰顯示幾根較細靜脈向較粗的引流靜脈匯集，另外4例SWAN 序列發現迂曲較粗靜脈血管，范圍較大，而常規T1WI 和T2WI 畸形血管顯示不明顯。

其他病變用于鑒別診斷2例，其中1例Co 中毒患者，常規T1WI 和T2WI 顯示兩側蒼白球呈稍長T1 長T2 信號，左側病灶較大，SWAN 上不呈低信號，排除蒼白球含鐵性鈣化或出血灶，結合病史有力支持Co 中毒;1例患者中腦右前方小斑片狀短T1 長T2 信號，T2WI 抑水高信號，SWAN 序列為等信號，排除出血病灶或靜脈血管病變，后行壓脂序列證實為脂肪成分，診斷脂肪瘤。

3 討論

磁共振磁敏感技術是基于不同組織間磁敏感性的差異成像的技術，并且是一種3D 梯度回波采集技術，反映組織磁化屬性的對比度增強技術，它通過高分辨率、長的回波時間(time of echo，TE)、3個方向上的完全流動補償，薄層重建的梯度回波、相位信息過濾，從而加大磁矩圖對比，也加大不同組織間的磁敏感性差異，形成良好圖像對比。SWAN 序列作為磁共振磁敏感技術的衍生序列之一，是一種較新的多回波采集序列，能夠在不同時間采集不同的T2*加權圖像，并能檢測到不均勻磁場引起的磁敏感差異，進而敏感地檢測到出血灶、小靜脈、鐵沉積。腦血管病變區比對側鏡像位置的校正相位值(corrected phase，CP)增加，提示病變區磁敏感效應物質含量增加，可以用于量化分析［3］。在臨床上，SWAN 序列已經在外傷、腫瘤、腦梗塞、血管畸形、其他病變如神經變性疾病或與鐵沉積有關的疾病中得到較多的應用。

對于腦外傷患者，MRI 常規成像序列比CT 有著更大優勢，更容易發現病變，如腦挫傷水腫，而且對于部分小灶性、微灶性出血損傷病灶，SWAN序列相對常規MRI 序列有著明顯的優勢，能更準確地顯示出微小或隱匿性出血病灶，并能對彌漫性軸索損傷(diffuse axonal injury，DAI)提供更加準確、客觀的依據［4］。本組腦外傷患者8例，5例常規MRI 序列發現病灶，SWAN 顯示更準確的出血灶的范圍及數量;2例患者，僅SWAN 序列能發現隱匿性出血灶;1例患者為外傷合并小腦半球深靜脈血栓，MRI 常規成像序列發現病變高信號，SWAN 亦能清楚顯示病變低信號，為診斷深靜脈血栓提供有力依據。

腦腫瘤患者常規MRI 一般顯示為實性或囊實性腫塊，可見占位效應，部分合并有壞死、囊變、甚至出血，但腫瘤內部的微細結構無法深入鑒別。SWAN 序列可以檢測到常規MRI 所不能顯示的瘤內出血及瘤內引流靜脈，是腫瘤MRI 成像序列的一種很有價值的補充。膠質瘤的生長依賴于腫瘤病態血管，高級別膠質瘤常合并有出血灶，提示SWAN 序列對腫瘤分級有所幫助;血液及其代謝物如去氧血紅蛋白、高鐵血紅蛋白、鐵蛋白、含鐵血黃素等均可被SWAN 序列所識別。本組共4例腦腫瘤均為膠質瘤患者，4例磁共振常規序列信號高低不均，T1WI 少許高信號，SWAN 序列可見瘤內更大范圍低信號，2例膠質瘤SWAN 序列可見瘤內靜脈血管。2例行磁共振增強掃描，腫瘤中度不均勻強化。

對于腦梗塞患者，SWAN 序列可敏感檢測梗塞范圍內的出血灶。腦梗塞時動脈血流會改變磁敏感性，去氧血紅蛋白相對增多，SWAN 序列除對梗塞范圍進一步顯示外，觀察梗塞區域出血灶是優勢所在。高血壓引起的腔隙性梗塞在初期可能就有微小出血，SWAN 序列可以顯示微小的腔隙性腦梗塞早期小出血灶。本組4例急性腦梗塞患者，行常規MRI 掃描、DWI 和SWAN 序列掃描，其中4例SWAN 均顯示有低信號出血灶，而常規MRI 序列僅2例顯示高信號出血灶。

MRI 常規平掃、MRA 僅對高流速的動脈血管敏感，而血管畸形多為低流速的靜脈血管。慢速多向血流的畸形血管增強時強化特異性不強，加上部分容積效應的因素，小的血管畸形很容易漏診或顯示不明顯或不能顯示。SWAN 序列對于低流速的靜脈管腔非常敏感，其相位信息能幫助發現畸形血管。本組6例血管畸形，其中2例常規序列表現為條形、小條形低信號，邊緣欠清，SWAN序列清晰顯示幾根較細靜脈匯集，另外4例SWAN 序列發現迂曲較粗靜脈血管，范圍較大，而常規序列顯示不明確。可見，小血管的顯示尤其是靜脈顯示是SWAN 序列的一個很大優勢。并且SWAN 序列在不需要造影劑的情況下能夠能在一個序列里高分辨率掃描腦內靜脈和動脈，與TOFMRA 和TOF-MRV組合時間相比顯著縮短，用最小密度投影(MinIP)、最大密度投影(MIP)的重建可以把動脈與靜脈鑒別開來［5］。

另外，SWAN 序列在鑒別其他一些疾病時，也能起到一定作用，如本組病例中，用SWAN 序列幫助Co 中毒、脂肪瘤的鑒別診斷各1例。可以用于排除鐵沉積鈣化、出血、異常小靜脈血管等可能性，從而提高診斷準確性。

總之，在常規MRI 序列的基礎上，SWAN 序列能夠提供獨到的病灶內部信息，并能發現常規磁共振序列顯示不明顯或不能顯示的病灶。SWAN序列還可用于其他一些疾病的鑒別診斷，在多發性硬化(multiple slerosis，MS)［6］、帕金森病(Parkinson＇s disease，PD)腦內鐵沉積［7］、阿爾茨海默病(Alzheimer disease，AD)腦內鐵沉積［8］、腦囊蟲病(neurocysticercosis)［9］、高流量腦血管畸形(highflow vascular malformation，HFVM)［10］、血管性癡呆(vascular dementia，VD)、神經變性疾病中也有其獨特價值。SWAN 序列能夠檢測到鐵磁性相關的磁敏感效應，可以作為檢測腦內礦物質沉積的一種敏感的手段。

本文收集病例數較少，淺析了SWAN 序列作為一種臨床比較常用的并基于磁化效應敏感的磁共振成像技術，在顯示靜脈血管、出血灶及血液代謝物、含鐵礦物質沉積等腦部病變有獨到的優勢，是對腦部疾病診斷的一個有用補充，有助于臨床腦部疾病的診斷與鑒別診斷，存在較大的臨床價值和良好的應用空間，另外用磁敏感成像相位值對腦部鐵沉積性疾病的定量研究值得進一步深入。

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