寧殿秀 苗延巍* 郎志謹(jǐn) 唐樂梅 孫美玉 王麗君 魏強(qiáng) 張軍 宋凡 劉書峰

(1大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116011; 2大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院放射科，遼寧 大連 116027)

研究證實70%～90%癲癇病患者存在一定程度腦結(jié)構(gòu)異常及腦代謝物及微循環(huán)的變化，腦代謝物及微循環(huán)的變化往往早于腦結(jié)構(gòu)改變。磁共振成像在神經(jīng)及軟組織檢查中具備特有的優(yōu)勢[1-3]。但常規(guī)磁共振(MR)技術(shù)難以顯示腦微觀結(jié)構(gòu)變化，研究發(fā)現(xiàn)磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging, SWI )技術(shù)能較精確地檢測腦內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)改變，對腦內(nèi)緩慢流動的血管性病變、腦微出血以及腦鐵異常沉積的診斷具有獨特效果[4-6]。SWI是利用三維采集、完全流動補(bǔ)償、高分辨力、薄層掃描梯度回波序列技術(shù)，可充分顯示組織之間內(nèi)在的磁敏感特性差別。盡管SWI在疾病診斷中發(fā)揮巨大的作用，但在癲癇方面的研究較少見，筆者利用SWI技術(shù)在癲癇病腦內(nèi)病變檢查方面進(jìn)行研究，在常規(guī)磁共振掃描基礎(chǔ)上加掃SWI技術(shù)掃描，取得較滿意的結(jié)果。

對象與方法

一、一般資料

回顧分析2015年1月至2016年6月在我院臨床已確診為繼發(fā)性癲癇病患者31例，病程在3個月至7年不等。年齡在23～49歲，平均35.6歲；經(jīng)常規(guī)磁共振掃描未見明顯異常，或者不能明確診斷，而SWI掃描發(fā)現(xiàn)陽性腦內(nèi)病變。

二、掃描方法

使用GE Signa HDxt 1.5T，線圈采用8通道頭線圈, 顱腦MRI常規(guī)掃描，包括：矢狀面T1，軸位T1FLAIR(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)、T2及T2FLAIR，斜冠位T2、T2FLAIR序列。在常規(guī)掃描的基礎(chǔ)上增加SWI掃描，SWI掃描參數(shù):回波時間(echo time, TE)：40 ms，重復(fù)時間(repetition time, TR)：52 ms，翻轉(zhuǎn)角度(flip angle, FA)：20°，視野(fied of view, FOV)：20～24 cm，矩陣：320×288，層厚：1～3 mm，激勵次數(shù)(number of excitations, NEX)：1，掃描時間：3～9 min。

三、圖像處理

掃描完成后將SWI原始圖像傳至GE ADW4.4工作站，經(jīng)過高通(high pass)濾波后得到幅度圖和相位圖，然后應(yīng)用幅度圖進(jìn)行三維最小密度投影，投影厚度為6～10 mm，生成二維重建圖像。

圖1 海綿狀血管瘤

Fig 1 Cavernous hemangioma

A: The conventional magnetic resonance imaging; B: SWI imaging showed visible point flake low signal for cavernous hemangioma.

圖2 靜脈畸形

Fig 2 Venous malformation

A: Conventional MRI did not see obvious anomalies; B: MRI showed irregular branch-like low signal SWI.

圖3 腦微出血

Fig 3 Cerebral hemorrhage

A: Seven weeks after trauma, conventional MRI showed no abnormality and multiple points of lamellar irregular low signal SWI; B: Large flake point linear high signal could be seen in the shadow of a shadow.

圖4 腦出血后腦軟化灶

Fig 4 Cerebral hemorrhage after cerebral hemorrhage

A: Conventional MRI showed no obvious abnormality; B: SWI showed large low signal area on the left side of temporal lobe, low signal area with high cable strip signals.

結(jié) 果

31例患者中，常規(guī)MRI未發(fā)現(xiàn)明顯異常，而SWI發(fā)現(xiàn)：多發(fā)海綿狀血管瘤7例，病灶散在于腦內(nèi)，呈點片狀規(guī)則形低信號影(圖1)；靜脈畸形5例，病灶呈不規(guī)則形樹枝樣低信號影(圖2)；腦微出血13例，出血灶呈散在分布，多為不規(guī)則形的低信號，病灶內(nèi)信號不均，常伴有點條狀高信號影(圖3)；腦出血后腦軟化灶3例，出血灶呈孤島型，為不規(guī)則形的低信號區(qū)，且面積較大，病灶內(nèi)信號不均，常伴有高信號索條影(圖4)；腦血管淀粉樣變3例，可見腦皮層下類園形多發(fā)斑點狀低信號灶。典型繼發(fā)性癲癇病例見圖1～4。

討 論

SWI成像特點及其參數(shù)選擇：SWI運用了分別采集強(qiáng)度數(shù)據(jù)(magnitude data)和相位數(shù)據(jù)(phase data)方式，即將強(qiáng)度的數(shù)據(jù)與相位的數(shù)據(jù)分開重新排列，采集結(jié)束時可得到兩組圖像，即強(qiáng)度圖像和相位圖像。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理，可將后處理的相位信息疊加到強(qiáng)度信息上，更加強(qiáng)調(diào)組織間的磁敏感性差異，形成最終的SWI圖像。物質(zhì)的磁敏感性是物體的基本特征之一，可用磁化率表示，磁化率越大，物質(zhì)的磁敏感性越強(qiáng)。某種物質(zhì)的磁敏感率是指該物質(zhì)進(jìn)入外磁場后的磁化強(qiáng)度與外磁場的比率，反磁性物質(zhì)的磁敏感率為負(fù)值。SWI采用三維采集，空間分辨率明顯提高；同時選擇薄層采集，明顯降低背景場的噪聲影響；在所有方向上進(jìn)行了完全的流動補(bǔ)償，消除小動脈的影響。最近研究表明，SWI能夠?qū)︼B腦的中小靜脈清晰顯示[7]，能分辨管徑1 mm左右的靜脈血管，可望進(jìn)行腦內(nèi)微循環(huán)方向研究。

SWI檢查技術(shù)要求與常規(guī)頭部MRI檢查要求一致，患者在掃描過程中要保持頭部靜止不動至關(guān)重要。由于SWI數(shù)據(jù)采集時間較長，應(yīng)告知患者掃描時靜止不動的意義，爭取患者配合掃描；同時用棉墊對患者頭部固定，以提高SWI檢查成功的機(jī)率。對設(shè)備的要求目前臨床上SWI只能在1.5T及以上場強(qiáng)的磁共振設(shè)備上實現(xiàn)，且需要有特殊的軟件支持，包括序列的設(shè)計和后處理軟件。高場強(qiáng)磁共振的圖像質(zhì)量通常比低場強(qiáng)好，場強(qiáng)越高，信噪比越高，圖像質(zhì)量越好；線圈選擇正交頭線圈或多通道相控陣線圈均可用于SWI掃描，采集相同厚度及范圍，應(yīng)用多通道相控陣線圈獲得的數(shù)據(jù)量大，空間分辨率較好，圖像質(zhì)量較高，但圖像后處理所需時間較長。在一定時間內(nèi)層厚越大覆蓋的掃描范圍越大，在一定掃描范圍內(nèi)層厚越厚，層數(shù)越少，掃描時間越短；另一種減少掃描時間的方法是適當(dāng)減少相位編碼數(shù)量，使掃描時間縮短，這些方法對于不能配合檢查的患者極為有效。

SWI成像方式選擇，采用橫斷面采集，可選擇矩形FOV或正方形FOV。相位編碼方向一般選擇左右方向。由于SWI為三維采集，可以進(jìn)行最小密度投影(minimum intensity projection, MinIP)重建以顯示腦部整體的腦結(jié)構(gòu)及小靜脈情況。選擇薄層掃描，有利于神經(jīng)核團(tuán)及腦微觀結(jié)構(gòu)的觀察，觀察微觀結(jié)構(gòu)應(yīng)首先考慮空間分辨力，選擇薄層掃描，本組研究選擇1.0～1.5 mm層厚，達(dá)到較理想效果；對于不能很好配合掃描的患者可選擇2.5～3.0 mm 層厚，以便適當(dāng)縮短掃描時間，又權(quán)衡全腦掃描覆蓋范圍，因此在層厚及采集時間上需要具體分析做出選擇。

SWI臨床應(yīng)用：SWI顯示靜脈、出血產(chǎn)物和鐵沉積高度敏感。臨床應(yīng)用表明在血管畸形、外傷、腫瘤、血管性疾病、神經(jīng)變性疾病以及與鐵沉積有關(guān)的疾病等方面的應(yīng)用潛力較大[8-9]。最近一些學(xué)者[10]利用SWI技術(shù)在頸髓病變方面的研究亦取得可喜的成果，在外傷性頸髓出血病變診斷中，SWI顯示技術(shù)明顯高于常規(guī)磁共振技術(shù)。SWI可較好地顯示彌漫性軸索損傷(DAI)伴發(fā)的小血管出血，對灰白質(zhì)交界處的出血極其敏感。組織病理學(xué)研究顯示，多發(fā)性硬化(multiple sclerosis, MS)斑塊通常圍繞小靜脈長軸分布，在腦實質(zhì)炎癥發(fā)生之前就可見小靜脈管壁的淋巴細(xì)胞浸潤、纖維蛋白沉積、血栓形成、靜脈閉塞、透明變性等改變。神經(jīng)影像學(xué)研究也證實MS患者腦內(nèi)病灶圍繞小靜脈長軸分布，SWI不僅發(fā)現(xiàn)了某些病灶有靜脈與之相連，同時還顯示了某些病灶有鐵沉積。這些研究均提示，MS的發(fā)生與腦內(nèi)小靜脈關(guān)系密切，SWI檢查可以推算出顱內(nèi)小靜脈血氧含量的變化[11]，為臨床檢測腦組織的氧含量提供一個切實可行的方法。SWI對小血管畸形、毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、靜脈瘤、海綿狀血管瘤等病變的檢出明顯優(yōu)于常規(guī)MRI序列，SWI對繼發(fā)性癲癇診斷具有明顯優(yōu)勢[12]，比普通MRI序列更敏感地顯示腦靜脈性血管畸形及海綿狀血管瘤的影像特征。SWI可以更好地顯示腦梗死伴發(fā)的出血及梗死區(qū)域小靜脈的情況，對臨床上無癥狀的多發(fā)小灶性腦出血的檢出很有意義。腦微出血(cerebral microbleeds, CMBs)是腦內(nèi)微小血管病變所致的一種腦實質(zhì)亞臨床損害,以微量血液外漏為特征。CMBs灶內(nèi)含有大量含鐵血黃素，含鐵血黃素可以改變其周圍磁化率,在SWI影像上表現(xiàn)為低信號[13]；研究表明SWI是目前檢測CMBs最敏感的方法[14]。一些退行性神經(jīng)病變在病理上表現(xiàn)為某些神經(jīng)核團(tuán)中鐵的異常增加，如帕金森病、多系統(tǒng)萎縮、阿爾茨海默病均可造成腦內(nèi)鐵的異常沉積，SWI可對這些退行性神經(jīng)變性病進(jìn)行評估與檢測；SWI也是檢測腦內(nèi)礦物質(zhì)沉積的敏感方法，可區(qū)分鈣化與靜脈，SWI影像鈣的相位與靜脈的相位相反，暗點是鈣化，亮信號則是靜脈；SWI可改善腫瘤對比，提高對腫瘤出血的發(fā)現(xiàn)，從血管增生和微出血兩個角度來觀察，侵襲性腫瘤有血管增長迅速，有多發(fā)微出血的傾向，因此提高發(fā)現(xiàn)這些改變的能力有助于更好地評估腫瘤的性質(zhì)。

綜上所述，SWI在臨床上已得到了較廣泛的應(yīng)用，但在癲癇病方面的研究尚不夠深入；雖然一些新技術(shù)逐漸應(yīng)用于評估及檢測癲癇病情及演變規(guī)律，學(xué)術(shù)界對癲癇病的認(rèn)識逐步加深，從不同的視角解釋及評估病情，但因為各自的局限性而難以作為特異性檢測評價病情及其演變規(guī)律，對癲癇病的監(jiān)測缺乏特異性影像學(xué)指標(biāo)；本研究在常規(guī)磁共振掃描基礎(chǔ)上加掃SWI，研究SWI對癲癇病腦內(nèi)微小病變的顯示能力及顯示特點，評價SWI在癲癇病診斷中的臨床應(yīng)用價值，認(rèn)為SWI有助于癲癇病腦內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)改變及腦病變的發(fā)現(xiàn)。