通过脑出血再说磁敏感加权成像（SWI）

通过脑出血再说磁敏感加权成像（SWI）
下面是脑出血患者的常规MR图像，首先通过图像我们先判断出血的时期：
【T1高信号T2高信号且周边有低信号环，双高表现我们就可以确定为亚急性晚期，因为这时候细胞膜崩解，细胞外由高铁血红蛋白主导，T1缩短表现为高信号，T2缩短效应消表现为高信号，血肿周边为巨噬细胞，表现为低信号环】
SWI上的信号表现是什么样的呢？
我们可以看到SWI上的血肿周边低信号环更加明显，通常会说磁敏感加权成像（SWI）是专门显示静脉的成像方法，因为会为低信号，把各种静脉清楚显示，在这里血肿周围的巨噬细胞为何在SWI上为低信号，接下来和大家一起聊聊SWI成像的基础及常见问题。

一、SWI的简介
SWI最早是由Dr.E.Mark Haacke于1997年发明的一种MRI技术,在2002年申请专利，是利用高分辨率、流动补偿、三维采集(3D)的梯度回波序列进行采集，这项技术最初主要用于颅内小静脉的显示,当时称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”。

随着技术的不断提升,SWI已经广泛应用于临床,并且在出血、钙化以及血管结构的显示上有着极大的优势。

在腹部肿瘤的应用上,可以用于检测肿瘤内出血,微小血管、钙化的显示,以及对肿瘤进行分级评价，目前，在肝细胞癌、肾
细胞癌以及前列腺癌中的应用已经比较广泛。

二、SWI的基本原理
磁敏感加权成像利用的是不同组织间的磁敏感差异，物质的磁敏感性是组织的固有物理特性之一,反映了物质在外磁场下的作用程度，根据物质的磁敏感性差异,将物质分为顺磁性物质、逆磁性物质和铁磁性物质。

顺磁性物质在外磁场下产生的自身磁场方向与外磁场方向相同,磁化率为正值,如脱氧血红蛋白表现为顺磁性、出血末期出现的含铁血黄素具有高顺磁性;逆磁性物质方向与外磁场方向相反,磁化率为负值,如氧合血红蛋白,氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白之间的磁化性差异使其在宏观上呈现为动脉血与静脉血的差异;铁磁性物质具有较高的磁化率,在去除外磁场后被永久磁化,如铁、钴、镍。

但不论是顺磁性物质还是逆磁性物质,其进入磁场后均可引起局部磁场的差异性改变,该局部磁场强度的变化引起成像组织内质子共振频率偏移,进而体现在MR相位图中,故磁敏感性不同的组织可以在SWI图像中被区分。

磁敏感加权成像（SWI）是以T2*加权作为序列基础，而与常规T2*WI不同的是，SWI是利用高分辨率、完全流动补偿的三维采集，可以同时获得幅度图和相位图，常规的磁共振图像为幅度图，原始的相位图是无法进行图像判读的，需要进行处理，如下图所示：
获取SWI图像需要将相位图在复数域进行K空间低通滤波,以减少由于主磁场的不均匀性和空气组织界面所产生的伪影,然后提取每个像
素点中的相位信息进行归一化处理,生成蒙片,再将蒙片n次幂处理后与幅值图进行相乘从而得到SWI图像,最后为了更好的勾画出血管,可以利用最小密度投影构成具有连续血管影像并且保留了一定组织的图像。

这也就是我们常见的SWI成像的四组图像：
三、SWI是专门显示静脉的成像方法吗
答案是否定的，解释内容来自张英魁老师，“尽管早期的磁敏感加权成像更多关注的是有关静脉成像，但随着对磁敏感加权成像认识的不断深入，它的应用也远远超出了静脉成像这个范畴。

同时，随后的临床应用环节笔者将谈及在磁敏感加权成像所显示的血管也未必都是静脉结构，无论静脉还是动脉，只要其中脱氧血红蛋白的浓度足够高，就可能被显示，这在肿瘤血管显示中占了很重要的地位。

更准确的说：磁敏感加权成像不是专门的显示静脉的血管成像，而是显示脱
氧血红蛋白浓度的成像”。

四、SWI判读中的左右手法则如何理解
这就是左右手法则的图示，如果z轴与x轴方向一致时，y轴方向相反，下图所示：（来自袁伟文老师）
在左手坐标系里如果说是顺磁性物质，相位值大，而右手坐标系反之。

在平常看图像时：（可以看出设备的情况下）
如果是西门子设备，幅度图及mip图为低信号时，相位图为高信号时，此物质为顺磁性物质（铁沉积、钆沉积、出血）；相位图为低信号时，此物质为抗磁性物质（钙化）
如果是ge/飞利浦设备，幅度图及mip图为低信号时，相位图为高信号时，此物质为抗磁性物质（钙化）；相位图为低信号时，此物质为顺磁性物质（铁沉积、钆沉积、出血）
看图时无法看出那家设备的情况下，如何区别左右手法则呢？这时候我们就需要看静脉血的信号表现，如果静脉是高信号，那就是左手坐标（西门子）；如果静脉时低信号，则为右手坐标（ge/飞利浦），总之，顺磁性时静脉血的信号与物质一致，无论左右手。

最后解释血肿周围的巨噬细胞为何在SWI上为低信号？因为巨噬细胞含含铁血黄素，为顺磁性，并且在相位图上的表现与静脉一致为高信号。