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1、磁敏感成像在颅脑疾病中的应用 Institute of Computer SoftwareNanjing University有关磁敏感的概念n n磁敏感性：指成像组织被磁场磁化而产生磁性的能力。n n磁化强度：是描述磁介质磁化状态的物理量（矢量）。指成像组织被磁场磁化后而产生的磁场强度。n n磁化率：磁化强度与磁场强度之比。 Institute of Computer SoftwareNanjing Universityn n顺磁性物质：磁化强度的方向如果与外磁场方向顺磁性物质：磁化强度的方向如果与外磁场方向一致，则物质为顺磁性物质，其磁化率为正值。一致，则物质为顺磁性物质，其磁化率为正值。
2、n n如：去氧血红蛋白、细胞内正铁血红蛋白、含铁血黄素等。如：去氧血红蛋白、细胞内正铁血红蛋白、含铁血黄素等。n n逆磁性物质（反磁性物质）：磁化强度的方向如逆磁性物质（反磁性物质）：磁化强度的方向如果与外磁场方向相反，则物质为逆磁性物质，其果与外磁场方向相反，则物质为逆磁性物质，其磁化率为负值。磁化率为负值。n n如：如：CaCa、CuCu、AgAg等。等。n n无论是顺磁性还是逆磁性物质，均可使局部磁场无论是顺磁性还是逆磁性物质，均可使局部磁场发生改变，造成磁场的不均匀。发生改变，造成磁场的不均匀。 Institute of Computer SoftwareNanjing Univers
3、ity梯度回波序列(Gradient Recalled Echo,GRE )n n原理：GRE序列通过极性相反的成对梯度来产生回波,要求磁场有高的稳定性。因为没有180重聚脉冲，所以不能补偿由于磁场不均匀造成的信号丢失，对具有顺磁性的出血代谢产物和脑实质间形成的微小梯度场非常敏感，故能对脑出血进行准确的诊断。 Institute of Computer SoftwareNanjing University磁敏感加权序列（磁敏感加权序列（Susceptibility Weighted Susceptibility Weighted Imaging,SWIImaging,SWI ）n nSWI是一
4、种三维采集、完全流动补偿、高分辨率、薄层重建的梯度回波序列，其成像原理同GRE。n n与传统GRE比较，SWI优点：三维成像、高分辨率、高信噪比、对磁场变化更加敏感、能产生相位图。(200m的静脉，分辨率0.25mm3) Institute of Computer SoftwareNanjing UniversityGRE与SWI对比 Institute of Computer SoftwareNanjing University脑微出血(cerebral rnicrobleeds)n nCMBs是由于脑内微小血管病变导致的以微量血液外漏为特征的脑实质损害。临床上多无明显症状和体征，病理提示有
5、含铁血黄素的沉积，周围常伴有神经胶质增生和不完全缺血性坏死，曾有“出血性腔梗”之称。CMBs与多种神经系统疾病有关，如脑出血、脑梗塞、CAA、CADASIL以及血管性痴呆等，特别对脑血管病患者的脑出血预测及治疗方案的选择有重要的指导意义。 Institute of Computer SoftwareNanjing University磁敏感成像的应用原理n n基于磁敏感成像对静脉血管、出血代谢产物、以及脑组织铁、钙含量异常敏感，其在中枢神经系统病变中有较高的临床应用价值。n n静脉血管显影血氧水平依赖性（Blood oxygenation level dependent , BOLD）效应。
6、Institute of Computer SoftwareNanjing University磁敏感在具体疾病中的应用n n急慢性脑血管病n n脑血管畸形n n动静脉血栓n n脑外伤（弥漫性轴索损伤）n n神经变性疾病n n脑肿瘤n n其他 Institute of Computer SoftwareNanjing University急性脑血管病n nSWI是目前检测脑内出血最敏感的磁共振序列。n n敏感性：SWIGRECTn n疾病：脑出血、脑梗塞（伴微量出血）、蛛网膜下腔出血、脑微出血（cerebral cerebral microbleeds,CMBsmicrobleeds,CMBs
7、）的检测。 Institute of Computer SoftwareNanjing University左侧丘脑亚急性出血 Institute of Computer SoftwareNanjing University急性脑梗塞伴出血 Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University侧脑室后脚出血 Institute of Computer SoftwareNanjing University蛛网膜下腔出血GRE表现 Institute of
8、Computer SoftwareNanjing University蛛网膜下腔出血SWI表现 Institute of Computer SoftwareNanjing University溶栓后出血 Institute of Computer SoftwareNanjing University脑淀粉样变性（CAA）n nCAA是血压正常的老年人发生自发性颅内出血，特别是脑叶出血的主要原因。n n临床表现：反复发作的自发性脑出血、痴呆、脑梗塞、短暂性神经症状（可能与CMBs相关）等。n n病理特点：淀粉样物质在大脑皮质、皮质下或者软脑膜的中、小血管的中膜或外膜沉积。沉积使血管脆性增加，易于
9、破裂。同时，可能引起血管狭窄改变而影响组织灌注。 Institute of Computer SoftwareNanjing UniversityCAA在SWI上的成像特点n n影像学表现：脑内弥漫性白质损害及皮质、皮质下多发CMBs灶。n nCMBs特征：数量多、发生率高（遗传性高达69%）、多分布于皮质-皮质下区，以颞枕叶为主。 Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病伴有皮质下梗死和白
10、质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病n nCADASIL是一种成年发病的遗传性脑血管病。n n临床表现：偏头痛、反复脑卒中发作、皮质下痴呆，还有的表现为精神症状、癫痫发作、听力减退及学习障碍。n n病理特征普遍的小动脉(直径20200 m)内膜下纤维增生和透明样变性，导致小动脉壁向心性增厚，伴动脉中层广泛嗜酸性粒细胞浸润和壁间水肿表现 。 Institute of Computer SoftwareNanjing UniversityCADASIL的影像学特点n n影像学特点：脑内多发性腔隙性梗塞、弥漫性白质疏松病变、多发CMBs。n nCMBs特征：发生率从25%-69%不等；多分布于丘脑、皮
11、质-皮质下区；不能用年龄、高血压病史等危险因素来解释。 Institute of Computer SoftwareNanjing UniversityCADASIL多发CMBs Institute of Computer SoftwareNanjing UniversityBinswangers disease Institute of Computer SoftwareNanjing University动静脉血栓的诊断n n动脉血栓显影的可能机制：由于急性血凝块结构中高浓度血细胞比容及去氧血红蛋白含量，造成局部血氧饱和度降低。表现为条索状低信号缺失。n n静脉血栓显影的可能机制：血栓形成
12、后静脉回流受阻，引流静脉内压力及容量增加，血流缓慢，小静脉内去氧血红蛋白数量随之增加。表现为引流小静脉增粗，信号减低。 Institute of Computer SoftwareNanjing University大脑中动脉血栓 Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University左侧横窦血栓 Institute of Computer SoftwareN
13、anjing University上矢状窦血栓 Institute of Computer SoftwareNanjing University脑血管畸形n n海绵状血管瘤n n静脉血管畸形n n毛细血管扩张n n动静脉血管畸形n n对于血流速度慢的小血管畸形，MRA、MRV、DSA显影均欠佳。 Institute of Computer SoftwareNanjing University多发海绵状血管瘤（SWI） Institute of Computer SoftwareNanjing University多发海绵状血管瘤（GRE）注意与CMBs鉴别：发病年龄危险因素相关症状病灶直径病灶
14、形态 Institute of Computer SoftwareNanjing University静脉血管畸形 Institute of Computer SoftwareNanjing UniversitySWI与T1WI增强对比（蜘蛛样） Institute of Computer SoftwareNanjing University水母头 Institute of Computer SoftwareNanjing University毛细血管扩张常规序列成像影像特点多见于桥脑，具有多发性，临近脑组织正常，周围无出血、钙化及含铁血黄素沉积。T1为表现为等低信号，T2稍高信号，增强为轻度
15、强化，SWI表现为低信号，可见“靶征”。 Institute of Computer SoftwareNanjing University毛细血管扩张磁敏感序列成像 Institute of Computer SoftwareNanjing University动静脉畸形 Institute of Computer SoftwareNanjing UniversityMoyamoya disease Institute of Computer SoftwareNanjing University多发性硬化(MS)的辅助诊断n n一种以中枢神经系统白质脱髓鞘为主要病理特点的自身免疫性疾病。多于成
16、年早期发病，女性多于男性，临床表现为反复发作的神经功能障碍，多次缓解复发，病情每况愈下。常累及部位有脑室周围白质、视神经、脊髓、脑干和小脑。n nSWI对MS的辅助诊断主要基于对病灶中心的小静脉血管显影。 Institute of Computer SoftwareNanjing University多发性硬化的中心静脉 Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University弥漫性轴索损伤（DAI）n n外伤性剪切力引起的外伤性剪切力引起的深部脑组织损伤。
17、深部脑组织损伤。n n病理为轴索弥漫性撕病理为轴索弥漫性撕裂、轴浆外溢，轴索裂、轴浆外溢，轴索断裂处小血管断裂出断裂处小血管断裂出血。血。n n颅内出血灶的检测有颅内出血灶的检测有助于预后的评估。助于预后的评估。 Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing Universi
18、ty神经系统变性疾病n n多种神经系统变性疾病组织学上存在异常铁沉积。如：PD、AD、HD、MS、肌萎缩性侧索硬化、珠蛋白生成障碍性贫血、Down综合征、AIDS、镰状细胞性贫血等等。磁敏感成像可利用对铁的敏感性和定量分析结合各种疾病异常铁沉积特点辅助诊断疾病和评估病情。 Institute of Computer SoftwareNanjing University红核、黑质 Institute of Computer SoftwareNanjing UniversitySWI对肿瘤的诊断价值n nSWI能较好的显示肿瘤边界、内部结构、出血、静脉、水肿以及钙化。但需注意上述结构的鉴别！n n
19、肿瘤的定性部分依赖于病灶内的血管情况，可以从血管增生及微出血两个角度观察。侵袭性肿瘤血管增长迅速，有多发微出血倾向。 Institute of Computer SoftwareNanjing University Institute of Computer SoftwareNanjing University肺腺癌脑转移 Institute of Computer SoftwareNanjing University 星型胶质细胞瘤 Institute of Computer SoftwareNanjing University其他n n血管炎n n感染性心内膜炎n n系统性红斑狼疮n n脂肪栓塞n n其他 Institute of Computer SoftwareNanjing University股骨骨折伴脂肪栓塞 Institute of Computer SoftwareNanjing University 原发性血管炎 Institute of Computer SoftwareNanjing University红细胞增多症 Institute of Computer SoftwareNanjing University
