《磁敏感加权成像新技术对脑血管畸形病变的临床应用研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁敏感加权成像新技术对脑血管畸形病变的临床应用研究（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大连医科大学硕士学位论文磁敏感加权成像新技术对脑血管畸形病变的临床应用研究姓名：于咏梅申请学位级别：硕士专业：影像医学与核医学指导教师：伍建林20090601磁敏感加权成像新技术对脑血管畸形病变的 I 临床应用研究硕士生姓名：于咏梅 指导教师：伍建林教授 专业名称：影像医学与核医学摘要目的：通过与常规M R 检查序列对比研究，探讨脑血管畸形的磁敏感加权成像( S u s c e p t i b i l i t yW e i g h t e dI m a g i n g ，S W I ) 的影像学表现特征及其诊断价值。材料与方法：经手术、D S A 和或M R I ( M R A 、S W I
2、等) 检查确诊的脑血管畸形8 0 例。男性4 5 例，女性3 5 例，年龄范围3 8 9 岁，平均4 9 6 3 岁。其中脑海绵状血管瘤( 伴6 例脑静脉畸形、2 例颅内毛细血管扩张症) 6 0 例，脑静脉畸形( 伴6 例脑海绵状血管瘤) 2 0 例，颅内毛细血管扩张症( 伴2 例海绵状血管瘤) 3 例，脑动静脉畸形5 例。所有病例均行T 1W I 、T 2 W I 及S W I 序列扫描，其中3 9 例行T 1W I 增强扫描，2 5 例行M R A 成像，8 例行M R V 成像。应用美国G ES i g n aH D l 5 Te c h o s p e e dM R I 扫描仪扫描，行
3、头颅矢状面和轴位自旋回波( S E ) T 1W I 、轴位或冠状位T 2 W I 、轴位S W I 、部分病灶行轴位T 1W I 增强扫描、3 D T O FM R A 检查及M R V 检查。扫描参数：T 1W I ：T R4 0 0m s ，T E15m s ，层厚6m m ，间隔1m m ( T I W I 和T 2 W I 层厚及间隔一致) ；T 2 W I ：T R3 0 0 0m s ，T E l 0 2 m s ：S W l ：T R5 0 m s ，T E4 0 m s ，层厚2 0 m m ，间隔0 m m ，视野为2 4 c m ，矩阵为3 2 0 3 2 0 ，N E
4、X 为0 7 5 ，带宽为31 2 5 ，翻转角3 0 。3 D T O F 法M R 血管成像：T R3 2 m s ，T El5 m s ，翻转角2 0 。，带宽为l5 6 3 ，矩阵2 5 6 1 9 2 ，N E X 为l ，视野为2 0 c m ，层厚1 6 r a m 。o v e r l a pl o c ：1 2 。对比剂采用钆喷酸葡甲胺( G d D T P A ) 肘正中静脉团注，注射剂量O 1m m o l k g体重，注射速度2 5m l s 。S W I 采集的原始数据离线在G EA d v a n t a g ew o r k s t a t i o n 4 3 工
5、作站进行后处理，得到较正的相位图像( C o r r e c t e dP h a s e )以及重建的S W I 影像( 层厚10 m m ，0 间距) 。盲法比较常规M R I 序列及S W I 所显示的病灶数目，观察每个病灶的形态、信号特征，对病灶检出数目的比较使用配对秩和检验。对S W I 与T 2 W I 序列显示病灶面积大小的比较采用配对t 检验。应用统计软件包( s t a t i s t i c sp a c k a g ef o rs o c i a ls c i e n c e ，S P S S ) 1 0 O 版进行统计学分析，P 0 0 5 ) 。其中表浅静脉引流7 例
6、( 3 5 0 ) ，深部静脉引流8 例( 4 0 0 ) ，深浅静脉同时引流4 例( 2 0 0 ) 。l 例病变未发现明显引流静脉( 见表7 10 ) 。三、脑动静脉畸形的S W I 与常规M R I 影像表现本组有5 例动静脉畸形，顶叶l 例，额叶1 例，枕叶2 例，胼胝体1 例。3 例T 1W I 增强扫描，2 例M R A 检查，l 例M R V 检查。M R 典型表现为较大的供血动脉、引流静脉和一团紧凑的蜂窝状无或低信号区。没有或轻微占位效应，邻近畸形血管团的脑组织中可见胶质增生和缺血造成的水肿。S W I 表现为呈团状及索条状低信号的畸形血管团、粗大的供血动脉及引流静脉，血管显示
7、清晰，周围水肿呈不规则高信号影。供血动脉S WI 发现5 条，常规序列发现5 条；引流静脉S W I 发现7 条，常规序列发现4 条。2 例M R A 发现4 条供血动脉，S W I 发现3 条。1 例M R V 发现多条引流静脉。其中1 例D S A 显示左侧大脑中动脉供血，对侧大脑前动脉及同侧大脑后动脉供血，而S W I 仅显示大脑中及后动脉供血( 图31 3 6 ) 。四、颅内毛细血管扩张症的S W I 与常规M R I 影像表现本组3 例1 7 个( 5 38 ) 毛细血管扩张症，其中2 例伴海绵状血管瘤。病灶均位于桥脑。多发斑点及小结节状。直径O 12 - 0 3 8 c m 。T
8、1W I上呈等信号13 个，稍低信号4 个；T 2 W I 上呈等信号5 例，稍高信号l2 ；1 例M R A 扫描未见异常畸形血管影；S W I 呈低信号为主，中心点状稍高信号17 例( 图3 7 4 0 ) 。1 9表lS W I 与常规M R I 序列脑海绵状血管瘤病灶检出率与部位分布从上表可以看出，T IW I 、T 2 W I 及S W I 对脑海绵状血管瘤病灶数目的检出率分别为2 0 4 5 、2 4 6 0 、1 0 0 表2S W I 与T lW I 对脑海绵状血管瘤病灶数目检出率比较表3S W I 与T 2 W I 对脑海绵状血管瘤病灶数目检出率比较表4T 1W I 与T 2
9、 W I 对脑海绵状血管瘤病灶数目检出率比较S W I 对病灶检出率明显高于常规序列，S W I 与T 1W ! 、T 2 W I 序列对病灶检出率的差异有统计学意义( P 0 0 5 ) 。表56 0 例3l6 个脑海绵状血管瘤S W I 和常规M R I 影像表现表63 5 例脑海绵状血管瘤病灶S W I 与T 2 W I 序列平均面积值的比较，采用t 检验3 5 例脑海绵状血管瘤S W I 图像显示病灶的范围大于常规M R I 序列，平均面积分别为3 3 8 7 4 5 6 7 6 0 c m 2 、2 3 9 5 7 5 0 7 0 3 c m 2 ，差异有统计学意义( t = 4 3
10、 71 ，P 0 0 5 )圈5图6一日0 ，墨囤5 lo 男，3 I 岁，癫痫1 0 年，左颞叶单发海绵状血管瘤。T 1 W I ( 囤5 ) 、T 2 W I ( 图6 ) 桑椹样混杂信号及铁环征，T I W l 增强( 闻7 ) 来见强化 S W I 最小密度投影( 圈8 ) 呈低信号为主其内斑片、条状稍高信号，相位图( 图9 ) 呈桑椹样混杂信号，周边见环状高信号；镜下( 图1 0 ) 见血窦内血栓形成周边见含 固国图I21 3 ) 和最圈“图I8圈1 5 1 8 女，4 7 岁头蒲半月余。T 1 w I ( 图15 ) 、T 2 W I ( 圈1 6 ) 显示l 条租大引流静脉，髓静
11、脉显示不清；增强( 国l7 ) 及S W I ( 图l8 ) 见多发纤细髓静脉2 5厦l 条引流静脉，呈“根须”状圈2 3图2 4图1 9 2 4 男2 5 岁头晕数年。T 1 W I ( 图1 9 ) 、T 2 W l ( 图2 0 ) 显示l 条粗大引流静脉，髓静脉显示不清；增强( 图2 1 、2 2 ) 及$ W l ( 图2 3 ) 见多发纤细髓静影；T I W I ( 图2 6 ) 、T 2 W I ( 图2 7 ) 及增强( 图2 8 ) 均显示l 条髓静脉及l 条粗大引流静脉；S W I ( 图2 9 ) 呈多发纤细髓静脉及1 条引流静脉；M R V ( 图3 0 )见引流静脉影
12、。图3 5图3 6图3 l 3 6 女3 0 岁头痛1 0 年。T I W I ( 图3 1 ) 、T 2 W ( 图3 2 ) 显示畸形血管团、供血动脉及引流静脉：S W I ( 图3 3 ) 显示2 条供血动脉及I 条引流静脉：M R A( 图3 4 ) 及D S A ( 目3 5 、3 6 ) 显示左侧大脑中动脉供血对侧大脑前动脉及同铡大脑后动脉供血。2 S图3 9图4 0圈3 7 4 0 男- 7 0 岁，二便失禁半年。T I W | ( 图3 7 ) 呈等、稍低信号：T 2 W I ( 圈3 8 ) 呈等、稍高信号；S W I ( 图3 9 、4 0 ) 呈低信号为主，中心点状稍高信
13、号。讨论一、磁敏感加权成像新技术的基本原理磁敏感加权成像( S W I ) 实际上是一种T 2 。技术，它通过长T E 、高分辨率、完全流动补偿和三维梯度回波伴滤过的相位信息以增加磁矩图的对比和增加组织间的磁敏感差异，使对磁敏感效应的敏感性最大化。顺磁性物质在脑组织中沉积会导致组织的磁性产生变化，由于磁敏感度的差异，会产生亚体素的磁场不均匀，使处于不同位置的质子的自旋频率不一致，在回波时间足够长的情况下，自旋频率不同的质子间将形成相位差。这样，有不同磁敏感度的组织在相位图上可以被区别出来。S W I的原始图像包括磁矩图像( 也称幅度图像) 和相位图像。首先对相位图像进行高通滤波以去除由于空气组
14、织界面以及主磁场的不均匀性对相位造成的低频扰动，得到校正的相位图。第二步是建立一个新型的相位图，叫做相位蒙片。相位蒙片是用来抑制具有特定相位像素的，对顺磁性物质，与周围实质和脑脊液相比磁场的增加导致负性相位( 对右手系统来说) ，为了利用这种负性相位，通过设置所有的相位标准化值在O 和之间产生相位蒙片。如果最小相位值是兀，那么对于相位值小于0的像素，加权值按公式：f i x ) = 【西( x ) + 】n 得出，由( x ) 是x 位置上的相位值，相位值 O 的像素，加权值都设置为l ，这样相位为的像素信号会完全被抑制，而相位在0 兀的像素信号部分被抑制，我们称之为负性相位蒙片，将磁矩图像中
15、的每个像素与对应的相位加权值进行多次相乘，由顺磁性物质产生的信号将被大幅度的抑制，从而将顺磁性物质从原始的图像中分离出来【4 一】。相位蒙片再与磁矩图多次加权叠加，这样失相位区域的负性信号强度得以最大显示。最后用最小强度投影重建出来，以显示扭曲的血管结构及静脉血管的连续性【3 “6 9 1 。绝大多数磁敏感性的改变与血液中铁的不同形式或出血等相关。血红蛋白的氧合和脱氧转换也是血氧水平依赖( b l o o do x y g e n a t i o nl e v e ld e p e n d e n t B O L D ) 成像的基础。血红蛋白是血氧的载体，由4 个球蛋白亚单位组成，当铁原子与氧
16、结合时，无不成对电子，呈反磁性：脱氧血红蛋白有4 个不成对电子，呈顺磁性；脱氧血红蛋白若进一步被氧化成F e ”成为高铁血红蛋白，则具有5 个不成对电子，但仅有很弱的磁敏感效应，最终由巨噬细胞吞噬高铁血红蛋白引起组织内含铁血黄素沉积，含铁血黄素为高顺磁性物质。无论是顺磁性还是反磁性物质，均可使局部磁场发生改变而引起质子去相位，去相位程度的强弱仅取决于像素内磁场变化的大小 3J 。非血红素铁是组织中另外一种高磁敏感性的物质，常以铁蛋白的形式存在，表现为反磁性。虽然钙化的磁敏感效应比铁弱，但是通常也呈反磁性，可以引起局部组织的磁敏感性改变1 8 l0 1 。S W I 最初被应用于M R 静脉成像，其本质是B O L D 成像1 1 卜1 4 l 。由于静脉内去氧血红蛋白引起T 2 缩短，造成动静脉之间的T 2 差异，动脉血的T 2 大约为10 0 m s ，而静脉血的T 2 约为7 5 m s 。选择较长
