日期:[2025年04月14日]
-- 智慧生活报 --
版次:[A9]
探索核磁共振的“宝藏序列”——磁敏感加权成像（SWI）
在医学影像技术日新月异的今天，磁共振成像（MRI）作为非侵入性检查手段，以高分辨率和多参数成像的特点，在临床诊断中扮演越来越重要的角色。其中，磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging，简称SWI）作为一种先进的MRI技术，自诞生以来，便因独特的成像原理及广泛的应用前景，被誉为MRI领域的“宝藏序列”。本文将详细介绍SWI的基本原理、图像获取、临床应用及未来展望，旨在帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、SWI的基本原理
磁敏感加权成像（SWI）是基于不同组织间磁敏感性差异的一种磁共振对比增强成像技术。磁敏感性反映了物质在外加磁场作用下的磁化程度，可用磁化率（χ）来度量。人体组织中的磁敏感改变大多与血液中铁的不同形式或出血等相关。血红蛋白中的铁离子在氧合、脱氧及氧化过程中，磁化率发生变化，导致局部磁场改变，进而影响质子自旋频率和相位，形成图像对比。
SWI最早由美国人E. Mark Haacke等于1997年提出，最初称为“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”（High Resolution Blood Oxygenation Level Dependent Venographic Imaging，简称HRBV），并于2002年申请专利后将其正式命名为SWI。它以T2*加权梯度回波序列为基础，采集幅值信息和相位信息，可同时获得幅度图像（Magnitude Image）和相位图像（Phase Image）。与常规MRI仅利用幅值信息不同，SWI结合了相位信息，通过复杂的图像后处理，将相位图与幅值图融合，形成独特的图像对比，显著提高了对静脉血管、微出血、铁沉积等磁敏感物质的检测能力。
二、SWI的图像获取与处理
在SWI序列扫描完成后，医生可以同时获得两组原始图像：幅度图和相位图。这两组图像成对出现，解剖位置完全一致。SWI图像是由幅度图像与相位图像相乘得到的。在这个过程中，顺磁性物质（如静脉血中的脱氧血红蛋白、出血灶中的含铁血黄素）含量较多的体素信号值大大降低，使得图像对比明显增加。
为了去除背景磁场不均匀造成的低频相位干扰，进一步增强组织间的磁敏感对比度，SWI的原始图像须被进行一系列复杂的后处理，包括施加低通滤波器去除低频扰动、标准化处理相位值建立相位蒙片、与幅度图像多次相乘进行加权等步骤。最终，医技人员通过最小信号强度投影（Minimum Intensity Projection，MIP）技术，使分散在各个层面的静脉信号连续化，显示连续的静脉血管结构。
三、SWI的临床应用
SWI在临床上的应用范围广泛，主要包括以下几个方面：
1. 闭合性颅脑损伤、脑挫裂伤、轴索损伤。SWI能敏感地显示微出血灶，帮助评估脑损伤的严重程度和预后。
2. 颅内脑血管畸形、海绵状血管瘤。SWI能清晰显示静脉血管和血管畸形，有助于医生鉴别诊断和制定治疗计划。
3. 颅内微出血灶的检出。SWI对微出血灶的显示比常规梯度回波序列（GRE）敏感3—6倍，是检测脑微出血的首选方法。
4. 胎儿脊柱、脊髓病变。SWI的高分辨率成像能力有助于早期发现胎儿脊柱和脊髓的异常。
5. 脑肿瘤。SWI能显示肿瘤内的血管结构、出血灶和铁沉积，为肿瘤的诊断和分级提供重要信息。
6. 神经退行性疾病。对于帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病，SWI能显示脑内铁沉积的变化，为疾病的早期诊断和病情监测提供依据。
7. Sturge-Weber综合征。SWI能清晰显示异常扩张的小静脉，有助于该综合征的诊断和治疗。
四、SWI的未来展望
随着MRI技术的不断进步，SWI的应用前景将更加广阔：一方面，高场强MRI的普及将进一步提高SWI的图像质量和诊断准确性；另一方面，新的图像处理算法和人工智能技术的应用，将推动SWI在精准医疗、个体化治疗等方面的深入发展。此外，SWI与其他MRI序列的结合使用（如扩散加权成像（DWI）、灌注加权成像（PWI）等），将为临床提供更全面、更准确的诊断信息。
五、结语
磁敏感加权成像（SWI）作为MRI领域的一项先进技术，以独特的成像原理和广泛的应用前景，为临床诊断提供了有力的支持。通过深入了解SWI的基本原理、图像获取与处理、临床应用及未来展望，我们可以更好地利用这一技术，为患者的健康保驾护航。随着科技的不断进步和创新，相信SWI将在医学影像领域发挥更加重要的作用。 罗常洪 贺州市人民医院
一、SWI的基本原理
磁敏感加权成像（SWI）是基于不同组织间磁敏感性差异的一种磁共振对比增强成像技术。磁敏感性反映了物质在外加磁场作用下的磁化程度，可用磁化率（χ）来度量。人体组织中的磁敏感改变大多与血液中铁的不同形式或出血等相关。血红蛋白中的铁离子在氧合、脱氧及氧化过程中，磁化率发生变化，导致局部磁场改变，进而影响质子自旋频率和相位，形成图像对比。
SWI最早由美国人E. Mark Haacke等于1997年提出，最初称为“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”（High Resolution Blood Oxygenation Level Dependent Venographic Imaging，简称HRBV），并于2002年申请专利后将其正式命名为SWI。它以T2*加权梯度回波序列为基础，采集幅值信息和相位信息，可同时获得幅度图像（Magnitude Image）和相位图像（Phase Image）。与常规MRI仅利用幅值信息不同，SWI结合了相位信息，通过复杂的图像后处理，将相位图与幅值图融合，形成独特的图像对比，显著提高了对静脉血管、微出血、铁沉积等磁敏感物质的检测能力。
二、SWI的图像获取与处理
在SWI序列扫描完成后，医生可以同时获得两组原始图像：幅度图和相位图。这两组图像成对出现，解剖位置完全一致。SWI图像是由幅度图像与相位图像相乘得到的。在这个过程中，顺磁性物质（如静脉血中的脱氧血红蛋白、出血灶中的含铁血黄素）含量较多的体素信号值大大降低，使得图像对比明显增加。
为了去除背景磁场不均匀造成的低频相位干扰，进一步增强组织间的磁敏感对比度，SWI的原始图像须被进行一系列复杂的后处理，包括施加低通滤波器去除低频扰动、标准化处理相位值建立相位蒙片、与幅度图像多次相乘进行加权等步骤。最终，医技人员通过最小信号强度投影（Minimum Intensity Projection，MIP）技术，使分散在各个层面的静脉信号连续化，显示连续的静脉血管结构。
三、SWI的临床应用
SWI在临床上的应用范围广泛，主要包括以下几个方面：
1. 闭合性颅脑损伤、脑挫裂伤、轴索损伤。SWI能敏感地显示微出血灶，帮助评估脑损伤的严重程度和预后。
2. 颅内脑血管畸形、海绵状血管瘤。SWI能清晰显示静脉血管和血管畸形，有助于医生鉴别诊断和制定治疗计划。
3. 颅内微出血灶的检出。SWI对微出血灶的显示比常规梯度回波序列（GRE）敏感3—6倍，是检测脑微出血的首选方法。
4. 胎儿脊柱、脊髓病变。SWI的高分辨率成像能力有助于早期发现胎儿脊柱和脊髓的异常。
5. 脑肿瘤。SWI能显示肿瘤内的血管结构、出血灶和铁沉积，为肿瘤的诊断和分级提供重要信息。
6. 神经退行性疾病。对于帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病，SWI能显示脑内铁沉积的变化，为疾病的早期诊断和病情监测提供依据。
7. Sturge-Weber综合征。SWI能清晰显示异常扩张的小静脉，有助于该综合征的诊断和治疗。
四、SWI的未来展望
随着MRI技术的不断进步，SWI的应用前景将更加广阔：一方面，高场强MRI的普及将进一步提高SWI的图像质量和诊断准确性；另一方面，新的图像处理算法和人工智能技术的应用，将推动SWI在精准医疗、个体化治疗等方面的深入发展。此外，SWI与其他MRI序列的结合使用（如扩散加权成像（DWI）、灌注加权成像（PWI）等），将为临床提供更全面、更准确的诊断信息。
五、结语
磁敏感加权成像（SWI）作为MRI领域的一项先进技术，以独特的成像原理和广泛的应用前景，为临床诊断提供了有力的支持。通过深入了解SWI的基本原理、图像获取与处理、临床应用及未来展望，我们可以更好地利用这一技术，为患者的健康保驾护航。随着科技的不断进步和创新，相信SWI将在医学影像领域发挥更加重要的作用。 罗常洪 贺州市人民医院
