磁敏感血管征在急性脑梗死诊疗中的临床应用

磁敏感加权成像（susceptibilityweightedimaging，SWI）是近年来新开展的不同于传统磁共振序列的磁共振成像技术。SWI在T2*加权梯度回波序列的基础上，在采集相位信息的同时，也获取强度信息，通过后处理使相位信息与强度信息融合，扩大不同组织之间的磁敏感差距，造成局部磁场的不均，从而获得图像对比。年，Reichenbach等提出了“高分辨率的血氧水平依赖静脉成像”，这是SWI最早的概念。

直至年，Haacke等论述了SWI的具体原理及方法，SWI才开始取代“高分辨率的血氧水平依赖静脉成像”这一名称，并逐渐成为磁共振领域新的研究热点。早期，根据SWI的原理及特点，主要应用于颅内静脉（尤其是小血管）和脑出血的显像。而随着高场磁共振仪的应用、梯度回波等技术的进一步发展，SWI在中枢神经系统中的应用扩展至脑肿瘤、脑血管畸形、脑损伤、神经退行性病变、脑血管病等多种疾病的诊断中。其中，SWI在急性缺血性脑血管病中的异常影像学表现可以概括为3个方面：反映急性脑梗死责任动脉内血栓的磁敏感血管征（susceptibilityvesselsign，SVS）；急性脑梗死低灌注区域内与健侧区域相比，数量增多、直径增粗的静脉突出血管征；显示脑微出血和出血性转化。现就SVS形成原理及其在急性脑梗死诊疗中的临床应用予以综述。

1.SWI的基本原理

在成像原理上，T1加权成像、T2加权成像及质子密度加权像等常规磁共振序列主要是基于组织之间质子含量、T1、T2值等的差别成像，而SWI是依赖于不同物质磁敏感性的差别形成图像。

1.1磁敏感性

磁敏感性作为物质的基本特性之一，反映了物质在外加磁场作用下的磁化水平，可以用磁化率来衡量。血红蛋白及其一系列降解产物是机体内常见的磁敏感物质，由于含铁的状态不同，相应的磁敏感性也不同，可分为顺磁性物质和反磁性物质。顺磁性物质是含有不成对电子的分子，如具有4个不成对电子的脱氧血红蛋白，以及具有近个不成对电子的含铁血黄素，这些顺磁性物质的磁场方向与外加磁场方向一致，磁化率为正。反磁性物质是指分子中没有不成对电子，自身磁场与外加磁场方向相反，磁化率为负的物质（氧合血红蛋白）。

无论是顺磁性物质还是反磁性物质，均可通过改变局部磁场，使质子去相位，造成T2*减小，在SWI序列上表现为低信号而显影；另一方面，随着局部脉搏血氧饱和度的改变，脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白的比例会随之发生改变，局部组织的磁敏感性也会发生动态变化，从而造成SWI上信号的改变。

1.2SVS的表现及成像机制

年，Chalela等在1例右侧大脑中动脉急性闭塞患者的梯度回波序列中发现了相应血管部位存在异常低信号影，并指出该低信号影和头颅CT中的大脑中动脉高密度征相同，能够代表动脉血栓，同时将SVS定义为梯度回波序列中患侧责任血管区域内直径超过对侧血管的低信号影。SVS形成机制为：急性缺血性脑卒中时，造成责任动脉狭窄或闭塞的血栓内含有大量的脱氧血红蛋白，而脱氧血红蛋白作为顺磁性物质，可导致局部磁场发生改变，在SWI上表现为相应血管内的低信号影，而其直径超过对侧相对应血管与“晕效应”有关；急性脑梗死时，病变区的血流量减少，脉搏血氧饱。

随着时间的改变，SVS的信号会发生改变，主要存在于脑梗死急性期。杨志宏和李鑫对急性大面积脑梗死患者于发病时（＜7d）、2周时、3个月时进行SWI检查，发现SVS的信号会动态改变，表现为从低信号至混杂信号最终呈等信号的演变。产生这个现象的原因，一方面随着脑梗死区域侧支循环的建立以及血管部分再通等造成该区域的脉搏血氧饱和度水平由低到高，脱氧血红蛋白的比例逐渐下降，从而造成磁敏感效应变小；另一方面也与责任动脉内血栓本身的病理演变有关。随着时间的推移，血栓逐渐老化，其中红细胞成分逐渐减少，代之以纤维化，血栓中的磁敏感物质比例随之降低，故信号逐渐演变为等信号。

2.SVS与急性脑梗死

2.1SVS在急性脑梗死诊断中的作用

2.1.1显示责任血管内血栓

通过影像学检查方法，及时、准确地显示责任血管内血栓，可以更加客观、直接地诊断急性脑梗死，对患者及时进行血管再通、改善预后有重要作用。头颅CT平扫中的大脑中动脉高密度征是第一个直接诊断血管内血栓的影像学手段，但有研究发现，CT诊断大脑中动脉血栓的灵敏度较低，为22.6%～40%。Rovira等研究发现，通过SWI序列中的SVS诊断动脉血栓的灵敏度和特异度均较高，可分别达到83%和%。目前临床上用于评估血管狭窄、寻找责任血管的磁共振序列为磁共振血管造影（magneticresonanceangiography，MRA）。

黄月等在一项前瞻性研究中发现，在例急性大脑中动脉闭塞的脑梗死患者中，SVS阳性39例，其中SVS阳性同时MRA存在血管闭塞或重度狭窄者33例，而SVS阳性、MRA阴性者6例，证实SWI在诊断责任动脉血栓方面与MRA有良好的一致性。与MRA相比，SWI的优势在于可显示小血管。由于成像原理不同，MRA无论是通过时间飞逝法还是相位对比法实现血管造影，均需要利用血液的流动状态，因此对于流速慢的、直径小的血管显像具有局限性，而SWI可以通过物质的磁敏感性发现远端小血管内血栓。此外，SWI可以直接显示造成血管狭窄的内部血栓及其形态、大小等特点。

总之，利用SVS来诊断急性脑梗死动脉血栓已经被广泛接受，SWI与MRA、CT血管造影、数字减影血管造影等影像学检查方法相辅相成、互相补充，提供更全面、准确、客观的影像资料，为临床诊疗提供更多借鉴。

2.1.2有助于判断卒中亚型

在脑梗死的类肝素药物治疗急性缺血性脑卒中试验分型中，心源性脑梗死的发病率较高，约占20%，仅次于常见的大动脉粥样硬化性脑梗死。与动脉粥样硬化性脑梗死相比，心源性脑梗死病情更严重、复杂，预后更差，更易复发。但在实际临床工作中，心源性脑梗死的诊断率较低，仅约5%，尤其对于没有合并心房颤动的新发脑梗死患者，卒中亚型不易确定。既往有文献认为，SVS阳性可以作为诊断心源性脑卒中的影像学标志。

Cho等在一项回顾性研究中，首次将SVS与卒中亚型相联系，研究发现，40例心源性脑卒中患者中SVS阳性者31例，占77.5%，较其他亚型更加常见（55例动脉粥样硬化性脑梗死患者中SVS阳性者14例，占25.5%），由此认为SVS阳性可以提示心源性脑卒中。一项荟萃分析发现，SVS的存在与心源性卒中显著相关。SVS与心源性卒中相关的原因可能为来自心脏的栓子通常是以红细胞成分为主的红色血栓，当红色血栓中含有大量的脱氧血红蛋白时，局部磁敏感效应增高，从而在SWI中表现为低信号影。

Liebeskind等进行了首次影像病理相关性研究，选取大脑中动脉急性闭塞的卒中患者，行梯度回波序列扫描后进行机械取栓，并对血栓成分进行病理检测、分析，通过测量血栓中的各种成分（如红细胞、白细胞和纤维蛋白）的含量，从而判断血栓性质，结果发现相对于SVS阴性患者，SVS阳性患者的动脉内血栓以红细胞成分为主，且两者比较差异有统计学意义（42%比23%，P=0.）。

2.2SVS在急性脑梗死治疗中的作用

溶栓治疗为急性脑梗死的特殊治疗方法，旨在通过及时恢复血流，拯救缺血半暗带，对急性缺血性脑卒中患者临床症状及预后改善有重要意义。研究发现，药物溶栓效果与血栓的组成成分有关，与富含血小板的血栓相比，以红细胞为主要成分的红色血栓更易被重组组织型纤溶酶原激活物（re