磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging, SWI)是在MRI技术中近年来发展起来的利用磁场中组织局部或内部间磁敏感差异(特别是利用去氧血红蛋白与氧合血红蛋白磁化率不同)而产生增强磁共振影像对比的一种T2^*脉冲序列技术，反映的是组织磁化属性，对于显示静脉血管、血液成分(如出血后各期代谢产物)、钙化、铁沉积等非常敏感。在MRI领域，目前SWI已被广泛应用于各种出血性病变、异常静脉血管性病变、肿瘤及变性类疾病的诊断及铁含量的定量分析^[1,2]。本文就SWI目前在临床疾病的应用作一综述。

1　磁敏感加权成像在中枢神经系统的临床应用

1.1　脑血管病

       对于脑内出血的诊断，目前仍主要依赖CT检查(特别是急性期及超急性期)。CT可以检测出1.0 h内的脑出血病灶，而常规MRI对于急性期脑内血肿的检出并不敏感。近年来一些学者对MR诊断出血的价值进行比较研究，认为SWI在显示脑出血上具有显著优势。国外学者的研究发现脑出血发病后2.5~5.0 h，甚至23 min后SWI就可以发现病变^[3,4]，申宝忠^[5]等亦通过临床研究SWI及CT证实，发病后1.0 h SWI就能显示病变，说明SWI对超急性期出血极为敏感，能够较常规MRI序列更敏感、更早发现脑出血，有利于对脑出血病变的精确分期，指导临床有效治疗。

       SWI对脑内微出血灶的检出较常规的T1WI、T2WI、T2^*WI及DWI等序列在检出病灶数目、显示病灶范围、显示微小病灶及后颅窝病灶均有显著优势^[5,6]。微出血灶指好发于基底节、丘脑、皮层基皮层下白质等区域的小于5 mm的出血灶，但是确认微出血需要排除毛细血管扩张、深部小静脉、血管间隙、软脑膜的含铁血黄素沉积或小钙化灶^[7]。高血压及淀粉样脑血管病等原因引起的脑内微小动脉损伤或破裂是引起脑微出血灶重要原因，微出血标志着小血管病变具有出血的倾向，微出血灶的数目反映了脑内微血管受损的程度，而且研究表明^[8]微出血灶的数目与脑白质疏松的程度亦呈正相关性。发生脑内出血的危险性与高血压水平、微出血的数目及年龄呈正相关性，而高血压患者常合并有脑梗死，其临床治疗常使用的是抗凝药，以往脑梗死的诊断主要是弥散加权成像及灌注加权成像，但它们对于脑梗死内伴发的出血不敏感，这使得临床溶栓治疗具有较高的风险，因为有研究认为，脑梗死病灶内较多的小出血灶提示存在广泛出血倾向的血管病变，此时不能行溶栓治疗，而较少量的微出血则被认为溶栓治疗是安全的^[9]。Wycliffe^[10]等将SWI应用于超急性期脑梗死，结果发现SWI能较CT更早发现于DWI序列上呈高信号的缺血灶内并发的出血。有学者^[5]提出对怀疑有脑卒中的患者应常规进行SWI检查，并认为更高的磁场强度和视野，更薄的层厚将显着提高微出血灶的检出。

       SWI对于发现循环缓慢的低流量的血管畸形非常敏感。低流速血管畸形主要包括静脉血管畸形、海绵状血管瘤、小的脑动静脉畸形、毛细血管扩张症等^[11]，以往常规的时间飞跃法、相位对比法MRA均主要显示流速较快的大动脉血管，即使使用增强MRA只能显示流速较快的小动脉，对于小静脉的显示也一直无能为力，而由于SWI对静脉血内的主要成分——去氧血红蛋白超级敏感，表现为明显的信号缺失，所以能成为检出静脉血管病变最为理想的方式。文献报道^[11,12]，SWI较常规序列更好地显示增多、增粗的细小髓静脉及纡曲增粗的引流静脉，能显示血管畸形中的钙化，可更好地显示陈旧性脑梗死内的陈旧性出血。虽然其在静脉窦血栓形成中SWI对血栓信号很难与正常静脉窦信号鉴别，但可清晰显示其脑内继发血管改变和脑表面异常扩张的静脉血管网。研究者均认为SWI是低流量血管畸形最佳的检查方式，能够更精细地显示病灶的病理改变，是常规MRI序列的一种重要补充手段，可以有效的诊断病变和对病情进行评估。

       SWI能够准确地显示颅内出血和钙化，不依赖于CT即能够鉴别脑相关疾病的钙化或出血^[13,14]。但SWI不能显示病灶的供血动脉，有时SWI也较难区分小的静脉血管、小的出血灶、小钙化及小血栓，因为它们的信号特点相同，形态类似，但可以通过增强SWI或根据SWI相位图来综合判断，弥补SWI的这个缺点^[15]。SWI亦可用于显示大动脉血管管壁及其管壁的钙化^[16]，可应用SWI相位图检测外周大血管如股动脉管壁的钙化，成为继CT以来另一种新颖的诊断动脉粥样硬化的方式。

1.2　脑外伤

       由于脑外伤患者多伴有脑挫裂伤，通常伴有多发小出血灶，尤其是弥漫性轴索损伤及小儿颅脑损伤患者，儿童轴索损伤患者死亡率非常高，并且常遗留各种后遗症：如学习、生活障碍、瘫痪甚至成为植物人。研究表明^[17]，轴索损伤的程度与预后存在显著相关性，而SWI可以对明确损伤程度及提示预后情况提供更多的信息，颅内的出血灶尤其是急性出血在常规序列MRI图像上表现复杂多样，且很容易漏诊小出血灶，而由于SWI对血液代谢产物检出的敏感性，其在显示出血灶，尤其是急性、超急性出血灶方面较常规序列具有明显优势。SWI能较常规MRI序列(T2、FLAIR及T2^*)更清晰显示颅脑损伤病灶的数目、大小和部位，显著提高了病灶的检出率，由于SWI比常规T2^*加权梯度回波序列在检测出血性脑弥漫性轴索损伤方面(特别是小儿脑损伤)更敏感，在损伤后能更早、更准确和客观地评估损伤，并可能提供更好的与预后有关的昏迷期限以及结果。有研究者^[18]用模型模拟外伤性脑损伤得出，SWI可以作为一种安全的、无创的临床监测方式来监测外伤性颅脑损伤后的脑血流量改变及血氧饱和度变化，并且能够直接显示损伤的部位。

1.3　脑肿瘤

       肿瘤的生长尤其是实体肿瘤的生长主要依赖病理性的新生血管的形成^[19]，这一观点得到大多数学者的认可。高级别的肿瘤尤其是恶性肿瘤往往是富血供的，由于生长迅速，新生的病理血管壁容易破裂，常常出血和坏死，而生长缓慢、低级别的肿瘤中常因"营养不良"而出现钙化。由于SWI对血液产物、静脉血管结构及钙铁沉积的显示非常敏感，故SWI可以观察肿瘤内部结构，发现瘤体内的出血灶和新生血管，并可以通过SWI相位图区别出血和钙化，在SWI校正相位图上钙化与出血或静脉的相位方向相反，肿瘤区内的钙化为高信号,出血或静脉为低信号(西门子公司的MR是左手系统，信号正好相反)。肿瘤内磁敏感信号的强度与肿瘤级别具有相关性^[20]，Sehgal^[2]等认为，肿瘤生长的活跃程度与肿瘤内部微血管的密度呈正相关性，SWI可以通过显示小静脉的数量来间接判断肿瘤的良恶性及其程度高低，故SWI有助于评估肿瘤的良恶性定性及恶性程度分级，并可检测隐匿的恶性肿瘤，如某些脑神经胶质瘤在常规MRI上表现为无出血和坏死，强化不明显，被判断为低级别神经胶质瘤,但病理诊断却呈恶性程度较高，此类肿瘤在术前常易被低估其恶性程度，导致治疗不彻底或手术切除范围不足，而SWI则可以显示此类肿瘤的新生血管帮助确定分级^[21]。有研究表明，在所有序列中SWI对肿瘤内出血代谢物的检出率最高,在评估肿瘤的检出率、显示肿瘤的边界、血液产物、静脉血管和周围水肿方面，SWI较增强T1WI能显示更多的肿瘤内部结构信息。而且增强后的SWI图像可进一步用于鉴别肿瘤内的出血和静脉，是常规MRI检查方式的一种重要补充。对比增强SWI既可以加强肿瘤实质结构的对比，又可以改变静脉血管信号强度，而出血则不会出现信号改变，故可以成为区别瘤体级别高低的一种有效的非侵入性方法,增强后SWI能更清晰地显示小血管结构及出血灶，并且可以结合对比增强T1WI和SWI间的差异来鉴别术后的创伤和肿瘤的复发^[2,22,23]。目前常用的对比剂为钆剂，有研究者^[24]证明咖啡因也可以运用于SWI中，其作为一种腺苷受体拮抗剂收缩颅脑血管，减少血氧饱和度并最终可引起磁敏感性改变降低血流信号。

1.4　神经变性类疾病

       多数神经变性类疾病的病理生理改变与神经元缺失、胶质增生及脑内钙或铁含量增多有相关性，脑内有铁沉积的神经变性类疾病包括：帕金森病、多系统萎缩、脊髓侧索硬化、血色素沉着症、Huntington病、地中海贫血等多种疾病，铁代谢异常是这类疾病发病机制中较肯定的一种学说，由于非血红素铁常以铁蛋白的形式存在，具有高磁敏感性，故SWI能检出体内非血红素铁的沉积，并可以定量或半定量测定脑内不同区域铁含量，有利于理解疾病的病理生理进程，评估这些疾病病情程度，判断预后及进一步进行鉴别诊断^[25,26]。脑内一些神经变性类疾病亦可存在钙沉积，而检出脑内钙化灶及钙质沉积对某些疾病的诊断及鉴别诊断具有重要临床意义。既往诊断脑内钙质沉着首选CT，比如基底节区钙化。研究表明，SWI对于钙质的检出亦具有显著优越性，钙化灶在常规T1WI和T2WI上信号多样，没有特异性，有时和出血无法鉴别；而在SWI相位图上呈高信号或以高信号为主的混杂信号，在SWI加权图中显示为低信号^[19]，约98.2l%的钙化灶在SWI上均能显示，且病灶大小和形态与CT所见一致。故SWI可以有效显示钙化，而不再完全需要依靠CT来确定^[27]。

1.5　脱髓鞘性病变

       多发性硬化是一种常见的获得性脱髓鞘性病变，原因不明，常规MR检查具有很高的敏感性，但是特异性不高，因为多发性硬化在病理上主要表现为以小静脉为中心的血管周围"袖套状"改变，故利用SWI可以非常清晰而又准确地显示病灶及其病灶小静脉的分布状况，并有学者认为多发性硬化患者中脑内亦有异常铁沉积，也能被SWI敏锐检测出来，故SWI可以明显提高多发性硬化的诊断率^[28,29]。

2　磁敏感成像在体部的临床应用

       随着SWI在中枢神经系统的广泛应用，有研究者将其对非血红素铁及含铁血黄素的敏感性特征探索性的应用于体部。

       Machann^[30]等将SWI用于评估糖尿病高风险人群中肝脏及脾脏铁蛋白含量及静脉放血术后铁蛋白含量的改变，其研究表明，SWI是一种有效评估肝、脾内铁蛋白浓度的方式，并且SWI与血清铁浓度呈负相关性。因为大量的铁破坏产生胰岛素的胰腺细胞，故糖尿病在血色病患者中非常常见，而静脉放血术能降低血清铁到正常水平，因此能阻止血色病的发展，而这些改变均能被SWI检出。

       已经有动物实验^[31]对肝癌模型行经肝动脉注入含铁氧化物的栓塞微球(Embosphere)后检测其分布状况，无论微粒有多小，其运用铁氧化物的顺磁性，均能100%检测到栓塞微球，因此此技术可以用来检测对肝癌组织栓塞治疗后栓塞物在肝内的分布情况，以对疗效进行评估。

       Takeuchi^[32]等将其应用于鉴别子宫内膜异位症与其他盆腔内囊性病灶。子宫内膜异位是女性生育年龄常见的一种慢性疾病，最常累及卵巢，如病变局限于卵巢表层则可见到大小不等的囊肿，囊内含暗褐色糊状陈旧血液，由于病灶反复出血，而积血的时间与成分不同，造成囊液成分复杂。Takeuchi等对60例卵巢囊肿进行研究，其中包括42例子宫内膜异位患者与18例非子宫内膜异位卵巢囊肿，研究表明，在SWI序列上，子宫内膜异位病灶囊壁可见斑点状、曲线状无信号影，而在非子宫内膜异位症患者中则无此征象，这种现象在3.0 T比1.5 T磁场中更显著。数据表明SWI对子宫内膜异位检出率达97.6%，较常规序列对子宫内膜异位症的检出率更高，且场强越高，其信噪比越好。但同时提出，肠气等造成的伪影于3.0 T较1.5 T场强下更明显。

3　结语

       综上所述，SWI在中枢神经系统疾病中的诊断和鉴别诊断的重要作用已经得到了广大医学工作者的认可和应用，在体部疾病的应用亦初有成效。目前SWI技术的主要不足是扫描时间很长，对检查部位要求保持长时间的制动，暂不适用于活动度较大的组织器官，在某些磁化率差异特别大的区域(气-组织平面)局部有明显的伪影，如颅底的鼻窦水平，不易观察颅底病变。已有文献报道^[33]在更高场强如7.0 T场强下可清晰显示海马的微血管结构，相信随着场强的提高及SWI软硬件设备的进步，各种前瞻性研究的逐步应用，SWI图像会更精细，其在临床疾病的应用范围将会越来越广泛。