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        腦部疾病中MR磁敏感加權(quán)成像的應(yīng)用

        2020-12-28 02:28:42黃金丁研兵
        關(guān)鍵詞:小靜脈腦外傷腦部

        黃金,丁研兵

        (湖北中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臨床學(xué)院,湖北 武漢)

        0 引言

        磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)是近幾年來發(fā)展起來的可以反映組織磁化屬性的新的對比增強(qiáng)技術(shù),利用不同組織間磁敏感性的差異產(chǎn)生圖像對比,常采用高分辨率掃描、相位圖像蒙片和最小密度投影、完全速度補(bǔ)償?shù)母叻直媛?DT、梯度回波序列等技術(shù),清晰地顯示腦內(nèi)靜脈血管,對含鐵血黃素沉著、礦物質(zhì)沉積等順磁性物質(zhì)等非常敏感[1]。本研究通過對腦血管畸形、腦梗死、腦挫傷、腦腫瘤等疾病在SWI 的影像表現(xiàn)分析,旨在探究SWI 在腦部疾病中的應(yīng)用及其價值。

        1 研究資料與方法

        1.1 臨床資料

        選取我院2016年4月至2017年4月腦部疾病患者124例,其中男性76例,女性48例,男:女=1.58:1,年齡在12~78歲之間,平均年齡為42±3.1歲。124例患者中海綿狀血管瘤16例(占12.9%),腦梗死32例(占25.8%),腦出血15例(占12.1%),腦外傷36例(占29.0%),多發(fā)性硬化7例(占5.6%),顱內(nèi)腫瘤7例(占5.6%),小靜脈畸形7例(占5.6%),腦部大片狀鈣化3例(2.4%),基底節(jié)礦物質(zhì)鐵沉積1例((占0.8%),臨床癥狀復(fù)雜。

        1.2 使用方法

        采用我院新購進(jìn)的由德國西門子公司生產(chǎn)的MAGNETOM Skyra 3.0T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng),TX雙通道射頻發(fā)射技術(shù),頭部表面線圈,48道通道超高射頻接受平臺。進(jìn)行常規(guī)的彌散序列成像(DWI)、SE序列、3DGRESWI、液體抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列掃描(FLAIR)。掃描序列包括SET1加權(quán)序列和SET2加權(quán)序列的冠狀位、軸位和矢狀位;FLAIR、DWI及3D-GRESWI序列。傳統(tǒng)掃描參數(shù)如下:T1WI(TE=15ms,TR=250ms),TSET2WI(TE=100ms,TR=7950ms),層厚6mm,F(xiàn)LAIR(TE=120ms,TR=7000ms),DWI(TE=90 ms,TR=91ms),3D-GRESWI(TE=20ms,TR=28ms,FA=25°,MinIP)[2]。

        2 結(jié)果

        經(jīng)MR磁敏感加權(quán)成像得出本次研究124例,海綿狀血管瘤16例(占12.9%),病變顯示在T1WI和T2WI上主要呈現(xiàn)混雜信號,SWI顯示病變區(qū)域有較多點(diǎn)片狀出血灶,出血灶周邊有呈低信號的含鐵血黃素環(huán),邊界清晰;腦梗死32例(占25.8%),進(jìn)行傳統(tǒng)的MRI和CT掃描后有6例顯示出血,再進(jìn)行MRA、SWI、DWI掃描后有15例顯示出血;腦出血15例(占12.1%),7例為慢性期腦出血,圖像主要是長T1、T2,也有少量的短T1、T2,8例為亞急性腦出血,圖像主要是短T1長T2信號,SWI所顯示的出血區(qū)域明顯大于T1WI和T2WI,以低信號為主混有極少的高信號;腦外傷36例(占29.0%),其中8例T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等序列都未發(fā)現(xiàn)異常,但SWI上顯示有多個微小出血灶,28例T1WI呈高信號,T2WI呈現(xiàn)低等混雜信號,SWI上發(fā)現(xiàn)低信號出血灶,SWI對腦內(nèi)灰白交界處的出血高度敏感。多發(fā)性硬化7例(占5.6%),除T1WI外,T2WI、FLAIR級DWI均是高信號,SWI表現(xiàn)病變區(qū)域有鐵質(zhì)沉淀并與靜脈血管相連;顱內(nèi)腫瘤7例(占5.6%),包括3例轉(zhuǎn)移瘤、2例膠質(zhì)瘤,2例垂體大腺瘤,MRI上不能顯示的出血SWI均可以顯示,其中3例膠質(zhì)瘤SWI可以呈現(xiàn)內(nèi)部靜脈血管;小靜脈畸形7例(占5.6%),4例經(jīng)過平掃和增強(qiáng)掃描沒有發(fā)現(xiàn)明顯的異常征象,但在SWI上可以看見堆積扭曲的靜脈,呈“海蜇頭”樣的低信號,另外3例T1WI和T2WI部分顯示有流空信號,但境界不清楚,SWI可以顯示較細(xì)的靜脈向較粗的靜脈引流;腦部大片狀鈣化3例(2.4%),常規(guī)的CT和MRI序列很難鑒別,但是SWI的相位圖可以呈現(xiàn)高信號的鈣化灶;基底節(jié)礦物質(zhì)鐵沉積1例((占0.8%),SWI主要呈現(xiàn)點(diǎn)狀的低信號。

        3 討論

        3.1 SWI技術(shù)原理及方法

        SWI是一種利用不同組織間磁性不同來對比成像的三維采集技術(shù)[3]。它通過高分辨率、長的回波時間(TE)、薄層重建的梯度及完全流動補(bǔ)償來增強(qiáng)加權(quán)成像的對比度及最大化組織間的磁敏感差異[4]。臨床上常用最小強(qiáng)度的投影來顯示靜脈血管系統(tǒng)的連續(xù)性及扭曲的結(jié)構(gòu),還能幫助鑒別未與主要靜脈毗鄰的出血[5]。除靜脈外,SWI還對鐵礦物質(zhì)沉積、鐵血黃素等物質(zhì)有較強(qiáng)的敏感性。SWI掃描具有以下諸多特點(diǎn):三維梯度回波成像且高分辨率,在3個方向上能夠完全流動補(bǔ)償,薄層厚有效的避免了信號丟失;擁有獨(dú)特的數(shù)據(jù)采集方式和圖像處理技術(shù),可以明顯增強(qiáng)磁矩圖像間的對比,對出血、小靜脈畸形以及鈣、鐵等礦物質(zhì)的沉積有很強(qiáng)的敏感性;其相位圖能夠通過濾波減少很多不必要的場效應(yīng),這種效應(yīng)可以產(chǎn)生相位蒙片,通過相位蒙片增強(qiáng)處理磁矩圖,相對鄰近層面可以進(jìn)行最小強(qiáng)度的投影[6]。

        3.2 SWI加權(quán)成像在腦部疾病中診斷中的應(yīng)用

        SWI加權(quán)成像對顯示顱內(nèi)出血、小靜脈畸形以及鈣、鐵等礦物質(zhì)的沉積有很強(qiáng)的敏感性。

        3.2.1 在腦血管疾病中的應(yīng)用

        MRA在顯示較高流速的大血管有明顯的優(yōu)勢,但對于流速緩慢的不規(guī)則小血管則呈現(xiàn)明顯的不足之處,而SWI恰好可以填補(bǔ)這個不足。SWI對這種低流速的不規(guī)則、多方向的小血管能顯示其獨(dú)特的優(yōu)勢,尤其是臨床常見的小靜脈畸形、海綿狀血管瘤、毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、畸形腦梗死等[7]。本次研究中有16例海綿狀血管瘤,病變顯示在T1WI和T2WI上主要呈現(xiàn)混雜信號,SWI顯示病變區(qū)域有較多點(diǎn)片狀出血灶,出血灶周邊有呈低信號的含鐵血黃素環(huán),邊界清晰,瘤體表現(xiàn)為病灶信號不均,但在校正相位圖上可以鑒別高信號的血栓鈣化和低信號的出血。7例小靜脈畸形中,SWI可以呈現(xiàn)病變區(qū)域蜘蛛樣變,其中4例經(jīng)過平掃和增強(qiáng)掃描沒有發(fā)現(xiàn)明顯的異常征象,但在SWI上可以看見堆積扭曲的靜脈,呈“海蜇頭”樣的低信號,另外3例T1WI和T2WI部分顯示有流空信號,但境界不清楚,SWI可以顯示較細(xì)的靜脈向較粗的靜脈引流,但明顯較增強(qiáng)的MRI能顯現(xiàn)更多的小靜脈向大靜脈引流。急性腦梗死并發(fā)出血時,及早的發(fā)現(xiàn)壞死灶內(nèi)出血并處理是救治的關(guān)鍵,其治療方案是不同于非出血性腦梗死的,SWI能顯示梗死灶內(nèi)的大小不均的團(tuán)狀或片狀的極低信號,出血灶在SWI上顯示負(fù)相位低信號,較T2WI和MRI更明顯的顯示出血灶的數(shù)目及大小[8]。

        3.2.2 腦腫瘤的應(yīng)用

        本次研究中有7例顱內(nèi)腫瘤,包括膠質(zhì)腫瘤,轉(zhuǎn)移腫瘤,垂體大腺腫瘤,SWI可以顯示MRI上不能顯示的出血。MRI雖然對于顯示腫瘤和強(qiáng)化腫瘤有比較好效果,但是對于具有不同影像特征的不同腫瘤[9],其不足之處就突顯出來了,比如少突觸膠質(zhì)瘤、腦膜瘤容易鈣化,膠質(zhì)腫瘤、轉(zhuǎn)移瘤容易出血壞死,這些MRI既不能明確顯示,而SWI可以呈現(xiàn)腫瘤內(nèi)部的鈣化、小靜脈出血等信息,極大的幫助臨床對腫瘤的診斷、定性、分期分級等[10]。

        3.2.3 腦外傷的應(yīng)用

        本次研究中有36例腦外傷,許多腦外傷的患者在腦部受損之后腦內(nèi)均出現(xiàn)過血流紊亂,影像診斷對于腦外傷有很大的幫助,常規(guī)的CT就可以發(fā)現(xiàn)較大的血腫,但微小出血損傷便不易發(fā)現(xiàn),故腦外傷不易用傳統(tǒng)的模型來定量分析[11]。比如此次研究其中8例T1WI、T2WI、FLAIR、DWI等序列都未發(fā)現(xiàn)異常,但SWI上顯示有多個微小出血灶,28例T1WI呈高信號,T2WI呈現(xiàn)低等混雜信號,SWI上發(fā)現(xiàn)低信號出血灶并可以顯示腦挫傷的出血。SWI尤其對腦內(nèi)灰白質(zhì)交界處的出血高度敏感,提供了一種非介入式的新穎安全的手段來監(jiān)測CBF的改變進(jìn)和血氧含量[12],來能夠為臨床早期診斷,選擇治療方法、病情評估及預(yù)后提供可靠依據(jù)。

        3.2.4 對鈣化灶的應(yīng)用

        有研究顯示SWI的校正相位圖對顯示顱內(nèi)的鈣化高度敏感,敏感度高達(dá)98%[13],因為鈣化灶內(nèi)都是成為電子,屬于抗磁性物質(zhì),常規(guī)的CT和MRI很難與出血、鐵礦物質(zhì)等順磁性物質(zhì)鑒別[14],但經(jīng)過SWI在校正相位圖上顯示為較高信號可以明顯區(qū)別。

        3.2.5 腦沉積及神經(jīng)病變的應(yīng)用

        醫(yī)學(xué)病理研究阿爾茨海默癥(Alzheimer,AD)患者海馬、基底節(jié)、皮層等一些特定的部位鐵沉積量明顯增多,并且與癡呆程度呈明顯的正相關(guān)[15],鐵沉積越重,癡呆程度越重,所以目前醫(yī)學(xué)界認(rèn)為神經(jīng)變性疾病神經(jīng)元死亡的重要原因之一腦組織的鐵沉積增多[16]。腦組織鐵沉積主要是順磁性的鐵蛋白和磁鐵礦,在校正相位圖上顯示的是明顯的低相位[17],故SWI對揭示神經(jīng)變性疾病的病因、定量研究腦組織的鐵沉積、病理轉(zhuǎn)歸的檢測及臨床早期診斷和治療均有重要意義。

        總之,相較于常規(guī)MRI掃描,SWI明顯能減少信息的遺漏,同時SWI對顯示靜脈血管系統(tǒng)和血液成分更加敏感,可以提供更多的病灶內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面的信息[18]?,F(xiàn)在臨床上,SWI廣泛應(yīng)用于腦血管疾病、腦腫瘤、腦外傷、腦內(nèi)鈣化灶等,相信SWI在臨床中樞系統(tǒng)疾病中有很大的應(yīng)用價值和發(fā)展前景。

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