磁化率是物质的基本物理属性之一，在磁场中，组织间磁化率的差异会引起图像T2^*和相位的变化，磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging, SWI）就是利用这些变化来增强图像对比度的。在过去十余年，已有不少关于SWI应用于成人神经系统疾病诊断的报道，包括动静脉畸形、隐匿性静脉疾病、多发性硬化、外伤、肿瘤以及脑功能成像等。但SWI运用于小儿颅脑疾病中的研究报道尚少。本文将探讨SWI在小儿颅脑疾病中的应用价值。

1　资料与方法

1.1　一般资料

       收集2009年5月至2010年2月行MRI检查，临床怀疑颅脑病变的42例小儿，其中新生儿缺氧缺血性脑病（hypoxic-ischemic encephalopathy, HIE）伴出血20例（足月儿7例，早产儿13例），外伤性脑损伤12例，海绵状血管瘤1例，动静脉畸形2例，Sturge-Weber综合征1例，脑肿瘤6例。患儿年龄6天～10岁。

1.2　MRI扫描方法

       采用GE HDx Twinspeed 3.0 T MR成像仪，8通道头部线圈，予以横断面T1 FLAIR(TR 2121 ms，TE 22 ms)、T2 FLAIR(TR 8002 ms，TE 157 ms)、矢状面T2 FSE(TR 5000 ms，TE 114 ms)、横断面DWI(b=1000 s/mm²，TR 4000 ms，TE 63 ms)及SWI序列扫描；脑肿瘤同时行增强T1WI和MRS；动静脉畸形同时行MRA。

       SWI成像参数如下：TR 55.9 ms，TE 5.2/11.7/1 8.2/24.6/31.1/37.5/44.0/50.5 ms，翻转角（FA）20°，FOV 18 cm×18 cm，矩阵320×256，层厚1.4 mm，间距0，激励次数（NEX）0.69，扫描时间约3 min。于工作站上经Functool软件处理以及最小密度投影法(minimum intensity projection，MinIP)重建为20 mm层厚的图像。

2　结果

2.1　新生儿HIE伴出血

       皮层下出血1例，脑实质内出血3例，脑室内出血5例（图1），室管膜下出血7例，丘脑和脉络丛出血1例，小脑出血2例，脑室周围白质软化（periventricular leukomalacia, PVL）伴出血1例。其中12例（60%）病变表现为FLAIR高信号，T2 FSE低信号，SWI低信号，但SWI显示的病灶数量更多。8例（40%）病灶仅SWI有显示，呈低信号。

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图1  脑室内少量出血。30周早产儿，生后47天。A.T1 FLAIR右侧侧脑室后角略圆钝，边缘条状稍高信号；B.SWI双侧侧脑室内及室管膜下点条状低信号
Fig 1  Intraventriclar hemorrhage. This 47-day-old neonate was born at a gestational age of 30 weeks. T1 FLAIR (A) showed the right lateral ventricle enlarged with hyperintensity. SWI (B) showed hemorrhage in both ventricles.

2.2　外伤性脑损伤

       弥漫性轴索损伤（diffusion axonal injury, DAI）1例（图2），胼胝体区T1FLAIR上呈片状等低信号，SWI上显示多发点胼胝体区条状低信号，同时见透明隔静脉远段和室管膜下低信号。硬膜下出血6例，FLAIR上6例显示条片状高信号，4例SWI条片状低信号。蛛网膜下腔出血5例，2例FLAIR上点条状高信号，5例SWI上沿脑膜表面伸入脑沟的低信号。

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图2  DAI。男孩，10岁，外伤后头痛。A. T2 FLAIR胼胝体区片状高信号。B、C. SWI多发点胼胝体区条状低信号，同时见左侧透明隔静脉远端异常低信号
Fig 2  Diffusion axonal injury. This 10-year-old boy had a headache after motorcycle crash. Axial T2 FLAIR (A) and SWI images at the level of the centrum semiovale were depicted. Small hemorrhagic shearing injuries in the corpus callosum were more visible on SWI (B). At the lower level, SWI (C) showed additional small hemorrhagic shearing foci in the left frontal vein.

2.3　血管畸形

       (1)海绵状血管瘤：本组1例，病变T1 FLAIR混杂信号的"铁环征"；SWI显示出血呈极低信号，范围较常规序列明显增大，边界更清晰，此外，SWI较T2 FLAIR多发现数个小病灶（图3）。

       (2)静脉畸形：本组2例，病变FLAIR上未见明显病灶；MRA显示条片状异常强化影；SWI见畸形血管团、引流静脉及出血均呈低信号（图4）。

       (3)Sturge-Weber综合征（Sturge-Weber syndrome, SWS）：本组1例，FLAIR表现为片状低信号区和病变侧大脑半球萎缩，SWI显示病变区低信号，同时可见异常的静脉血管网，SWI对病变范围及细节显示较其他序列优越（图5）。

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图3  多发性海绵状血管瘤。2岁，头痛。A. T1 FLAIR多发结节样高信号，周边低信号环。B. SWI大脑、小脑和侧脑室周围见多个大小不等低信号
Fig 3  Multiple cavernous angioma. This 2-year-old boy had a headache. MR imaging showed hemorrhages on axial T1 FLAIR(A). SWI(B) showed numerous additional scattered small hypointense lesions, consistent with multiple cavernomas.

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图4  静脉畸形。10岁，头痛。A．增强T1WI左扣带回局部条索样异常强化影。B.SWI左扣带回髓静脉增多扩张，并见一条增粗中心静脉
Fig 4  Venous angioma. This 10-year-old boy evaluated for long-term migraine problems. Axial postcontrast T1-weighted image (A) revealed the dilated medullary veins and an enlarged collector vein. SWI (B) depicted numerous fine well-delineated anomalous medullary veins that converge into a dilated transcortical collector vein. This formed the classic "caput medusa" .

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图5  SWS。9岁，面部血管瘤。A.T1 FLAIR颅中线右偏，右侧脑半球体积缩小，右顶部片状低密度影。B.SWI示右顶部纡曲粗大的静脉，周围见多发细小髓静脉，颅中线旁静脉扩张
Fig 5  Sturge-Weber syndrome. This 9-year-old boy was diagnosed with SWS on the basis of findings of bilateral port-wine stains involving the face. The T1 FLAIR(A) revealed right hemispheric involvement. A mildly enlarged deep subependymal vein along the right lateral ventricle was visible on SWI (B).

2.4　脑肿瘤

       本组6例脑肿瘤（图6） ，T1 FLAIR呈混杂等低信号，增强后环形强化，MRS胆碱峰：NAA峰大于2：1，SWI显示瘤内静脉结构、出血及引流静脉。

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图6  小脑恶性胶质瘤。左侧小脑占位，T1 FLAIR等低信号，增强T1环形强化。MRS胆碱峰明显升高，胆碱峰/NAA峰>2∶1。SWI稍低信号，内见斑片状低信号肿瘤自发性出血，并见肿瘤内前方条状低信号受侵犯的引流静脉
Fig 6  Cerebellum malignant glioma. Axial T1 FLAIR (A) demonstrated a mass in cerebellum with marked surrounding white matter edema. Axial postcontrast T1 FLAIR (B) showed patchy irregular enhancement of the lesion. MRS (C) demonstrated a malignant tumor. On SWI (D), the hemorrhage was markedly hypointense. There were also small irregular hypointense areas in thetumor, suggestive of increased venous vascularity. Pathology revealed a malignant glioma.

3　讨论

3.1　HIE伴脑出血性病变

       围产期低灌注导致的新生儿HIE是新生儿最常见的颅脑疾病。新生儿由于其生理特点，围产期发生缺氧缺血后可导致脑内酸中毒和细胞毒性水肿；同时，缺氧缺血又引起血管通透性增加，两者均能使血管脆性增加、小动脉痉挛、破裂或出血。因此，HIE可伴有出血性改变。Babikian等^[1]研究提出SWI显示的出血灶体积与1~4年后儿童智力、神经系统功能密切相关。早期发现出血灶，对减少小儿神经系统后遗症非常关键。

       本组研究中发现HIE伴脑出血性病变患者20例。SWI对出血的显示在范围、数量均优于其他序列。HIE伴脑出血，尤其是脑室内出血，对其预后判断至关重要，SWI可较常规序列更敏感地显示脑室内微小出血，并且SWI可显示常规序列转阴性的亚急性晚期及慢性期出血。同时，SWI帮助我们从病理的角度理解早产儿HIE典型的脑室周围白质病变，发现其中仅少数存在出血，多数可能为凝固性坏死或胶质增生等所致。

3.2　外伤性脑出血

       对于外伤性脑损伤患者，最关键的是早期发现颅内出血灶并对其定位。DAI是脑外伤的一种特殊类型，表现为深部脑内小出血灶，尤其胼胝体和脑干，这些当传统梯度回波成像不能显示任何效应时，SWI可显示受创处的微出血和水肿。因此，可借助SWI来了解外伤所引起的病变，进而了解内在的病情是否变化。如今，已有一些关于SWI用于小儿DAI的报道^[2]。我们的研究发现，SWI除更准确显示了常规序列上所显示的较大范围的胼胝体损伤外，同时清晰显示了透明隔静脉远段、室管膜下和顶部皮层下白质内出血灶（图2）。

       其他类型外伤性出血多见于产时暴力等因素造成的，如硬膜下出血、蛛网膜下腔出血。传统MRI对蛛网膜下腔出血的显示并不非常敏感，而SWI可发现急性蛛网膜下腔出血^[3]，并且对CT或FLAIR序列没有显示的亚急性和慢性期出血非常敏感^[4]。但是，在不同磁化率物质的交界面周围会出现磁场不均一性伪影，如鼻窦、蝶鞍和颅底等位置，磁化率的差异导致局部磁场环境的变形^[5]，造成自旋失相，产生信号损失或伪影。本组中2例硬膜下出血在SWI上由于颅底伪影而难以辨识。

3.3　血管畸形

       脑血管畸形是因为血管发育不良产生的，多数畸形在出生时已存在，并随时间推移而加重。SWI结合了相位信息，信噪比增高，检测出血比传统T2^*序列更敏感，SWI无需对比剂且对静脉的显示不受血流方向及速度的影响，可发现一些MRA无法显示的慢血流的隐匿性血管性疾病。朱文珍等^[6]的研究表明SWI对海绵状血管瘤、静脉血管畸形、小动静脉畸形、SWS以及毛细血管扩张症等的显示具有常规MRI及MRA检查无可比拟的优越性。我们也有同样的发现，SWI的高敏感性使得海绵状血管瘤病灶显示更加清晰，病灶内结构以及与周围组织的分界也可以清楚地显示，且较常规序列多显示数个小出血灶（图3）。动静脉畸形中SWI可显示畸形血管团、引流静脉及出血。静脉畸形中可见扩张的髓静脉与增粗的中心静脉（图4）。典型SWS表现为纡曲粗大的静脉，伴周围静脉增多扩张以及脑沟的钙化（图5）。在一项12名SWS儿童的随访研究中^[7]，发现SWI比增强T1提供更完整的信息，尤其在显示异常引流髓静脉、脑室旁静脉、皮层脑沟的低信号和灰白质交界处的异常。

3.4　脑肿瘤

       SWI可提高对肿瘤自发性出血、钙化和异常新生血管的显示，并有助于肿瘤的分级。钙化提示肿瘤生长缓慢，通常属低级别。高级别的肿瘤通常含出血成分，而出血在常规序列上表现比较复杂，其信号强度取决于出血的时相，更受到脑肿瘤内部其他结构的影响，使得常规序列对肿瘤内部出血及血液降解产物的分辨很困难。SWI在探查各种血液产物方面明显优于其他序列，对提高肿瘤内出血的检测能力极有价值。大量证据证实^[8]，实质性肿瘤（如胶质瘤）的生长决定于病理血管的生长情况。常规MR序列(T2WI和T1WI增强)只能通过肿瘤占位效应和强化形式及程度等形态学变化来间接反映肿瘤的恶性程度，而难以显示已侵入正常脑组织的肿瘤增生血管，以及对肿瘤周围水肿区和非强化肿瘤实质难以鉴别，因此无法准确地判断肿瘤的病理分级。SWI因其T2^*效应，可在早期显示因血管超微结构改变所引起的肿瘤新生血管，并对早期血脑屏障破坏所产生的微出血十分敏感。另外，肿瘤周围组织内引流静脉也会产生形态的异常，显示肿瘤周围静脉可为手术治疗提供更详细信息。Vivek等^[9]认为增强T1WI主要显示坏死、囊变和瘤体内壁；SWI则显示高级别肿瘤自发性出血的血液产物，两者各有其价值。本组6例脑肿瘤SWI上，良性者表现为对周围静脉推移改变，恶性肿瘤多可见其内自发性出血，同时显示侵入周围脑组织的肿瘤新生血管，对确定手术范围具有重要意义（图6）。

4　总结

       SWI在多种小儿颅脑疾病诊断中，提供了有关出血和静脉方面的重要信息，对常规影像方法作了很好的补充，结合常规序列能够更有效地对疾病作出完整的评估。虽然本研究的样本量以及病种尚不全面，但我们看到了SWI成为常规扫描序列的可能性，相信随着技术和软件的支持，SWI将被运用于更多疾病的诊断。