磁敏感加权成像在隐匿性脑血管畸形中的诊断价值

李 科，金 真，张 磊，曾亚伟，朱 磊，师东春，薛 磊，胡自建

（中国人民解放军306医院磁共振室，北京 100101）

隐匿性脑血管畸形 （Angiographically occult cerebrovascular malformation，AOVM）是指脑血管造影检查不显影，经组织病理学或手术证实的颅内血管畸形。海绵状血管瘤（Cavernous hemangioma，CA）和静脉血管瘤（Venous angioma，VA）是临床最常见的AOVM类型，通常为偶然发现，或因并发出血出现症状后检查发现，因为脑血管造影检查难以准确显示病变，所以临床诊断较为困难。但大多数AOVM在MRI中有特征性表现，随着MRI应用的普及，特别是磁敏感加权成像（SWI）等新技术的出现，发现者日益增多。本文收集了我院52例MRI诊断为CA及VA的病例，并对其MRI影像表现进行回顾性分析，现报道如下。

1 资料与方法

收集2007年10月至2009年10月于我院就诊并行头颅MRI检查诊断为脑VA和VA的患者52例，男30例，女22例；年龄1～65岁，平均31.8岁。主要临床表现为慢性头痛、头晕、肢体麻木、癫痫及局限性神经功能障碍，其中无症状者13例，因外伤或体检等原因偶然被发现。

52例中19例在Siemens 1.5T Essenza超导磁共振扫描仪完成，33例在Siemens 3T Trio Tim超导型磁共振扫描仪完成；均采用正交头颅线圈，常规行横轴位T1WI（其中1.5T为SE序列，3T为FLASH 2D 序列）、T2WI、FLAIR、SWI及矢状位 T2WI扫描。常规T1、T2及FLAIR扫描采集次数为2～3次，层厚5～5.5mm；SWI扫描层厚为1.2～1.5mm；余扫描参数见表1。52例中16例行MR血管造影（TOF MRA）检查；10例行增强扫描，对比剂采用钆喷酸葡胺（Gd-DTPA，先灵药业有限公司生产），用量0.1mmol/kg。观察CA及VA的MRI影像表现，比较SWI序列与常规MRI序列对病灶显示及检出数目的差异。

Table 1 The parameters of different MR sequences

由两名医学影像科医师共同分析并确定MRI各序列所显示的病灶部位、数目及信号特点。采用SPSS11.0统计软件，应用χ2检验比较各序列在病灶检出率之间的差别。

2 结果

2.1 CA

本组共27例：其中20例为单发，病灶分布幕上19个，幕下1个；7例为多发，共145个病灶，病灶分布幕上132个，幕下13个。所有序列中以SWI发现病灶数目最多，其它序列发现的病灶数目均明显少于SWI，且在SWI显示的异常信号范围外未见异常信号。不同序列对CA病灶检出见表2。SWI与T1WI、T2WI、FLAIR对病灶检出的差异有统计学意义（P<0.05）。 病灶大小 2～33mm，平均（11.1±1.2）mm。11例MRA均未见明确显示颅内CA病灶。

Table 2 The detection rate of cavernous hemangioma in different sequences

MRI表现：16 例在 T1WI、T2WI、FLAIR 均表现为高低混杂信号，呈网格状、“爆米花”或“桑葚”状；4例T1WI呈结节状完全高信号，T2WI及FLAIR呈低信号；7例T1WI、T2WI及FLAIR均呈低信号。16例T2WI病灶边缘可见低信号环，低信号环的厚度在3mm以内。7例增强扫描中，4例基本无增强，3例轻度增强。所有病灶均无明显占位效应（图1～4）。

2.2 VA

本组共25例，均为单发。病变分布：幕下6例，均位于小脑半球，左、右侧各3例；幕上19例，额叶8例，颞叶2例，枕叶3例，基底节区2例，侧脑室旁4例。

MRI表现：脑VA的MRI典型表现为脑实质内粗大的引流静脉，自皮层或脑室旁伸入髓质，而其周围见较多细小的髓静脉呈放射状汇集于引流静脉，整个形态似“海蛇头”。本组22例T1WI中显示引流静脉，6例显示髓静脉，根据血管走行和扫描层面的关系不同，病变表现为点或条状的流空信号。3例T1WI未显示异常血管。T2WI及FLAIR中所有25例引流静脉均见显示，11例显示髓静脉，与扫描层面平行的血管呈高信号，其它方向走行的则呈低信号。3例增强扫描中，引流静脉和髓静脉均明显强化呈高信号。SWI中所有病例引流静脉及髓静脉均为显著低信号。不同序列对VA显示比较见表3。5例MRA均未见明确显示VA病灶。本组25例中，仅11例MRI常规扫描呈现典型“海蛇头”征，而所有SWI及增强图像均呈现典型的“海蛇头”征，且显示较平扫更多细小的髓静脉。25例中21例引流静脉向浅部静脉引流，4例向深部静脉引流。4例灶周同时合并出血，分别位于额叶及小脑半球（图5～8）。

Table 3 Detection rate of venous angioma in different sequences

3 讨论

3.1 AOVM的病理及MR表现

AOVM是指脑血管造影检查不显影，经组织病理学或手术证实的颅内血管畸形，发生率约为1.9%～2.5%[1]，其发生的原因可能包括：畸形血管腔内血栓形成，畸形血管痉挛、闭塞以及造影剂在畸形血管中稀释等。AOVM据病理及光镜检查分为4类[2]：CA、VA、中小型动静脉畸形（AVM）、毛细血管扩张症及混合型。目前认为CA及VA是最常见的AOVM类型[3]。

CA又称海绵状血管畸形，是一种先天性毛细血管水平的隐匿性血管畸形。病灶由丛状、薄壁的血管样结构组成，无粗大的供血动脉和引流静脉，血管壁缺乏弹力纤维和足够数量的平滑肌细胞，主要为胶原纤维并衬有扁平内皮细胞。病灶内因不含有神经组织且分界清晰而有别于其它血管畸形[4]。CA的MRI信号特点与病灶反复出血后不同时期出血成分沉积及血栓形成、钙化等继发病理改变有关[5]。高信号为出血后红细胞溶解或正铁血红蛋白释放造成，以T1WI显示较为清楚；其间的含铁血黄素呈低信号，钙化也呈低信号影，加之血栓与反应性胶质增生，病变呈网格状或“爆米花”及“桑葚”样混杂信号。T2WI瘤体周围圆形低信号环是由于反复出血混有氧合、脱氧血红蛋白和细胞内、细胞外的正铁血红蛋白，并被周围沉积的含铁血黄素所包绕。本组27例在常规序列中有16例表现为网格状、“爆米花”或“桑葚”样；16例病灶边缘见完整的低信号环；7例增强扫描后4例基本无增强，3例轻度增强；所有病灶在SWI序列中均呈现特征性的信号丢失。

VA以往被认为是一种极少见的静脉发育异常，但随着影像学的发展，特别是MRI广泛应用于临床后，发现者日益增多。组织学上VA是由许多异常扩张的髓静脉汇集到一粗大的中央引流静脉，中央引流静脉向皮质静脉、室管膜下静脉或直接向邻近的硬膜窦引流，无明显的供血动脉[6]。其发生机制目前尚不十分清楚，一般认为是动脉系统发育结束后静脉发育过程中阻塞所形成，导致胚胎性髓静脉引流入单根粗大的引流静脉[7]。VA的MRI特征性表现是出现“海蛇头”样的深部髓静脉汇集到中央一根粗大的引流静脉，然后汇入表浅皮层静脉或硬膜窦的征象。本组25例中仅有11例在常规序列可显示髓静脉，呈现“海蛇头”征，但所有病例在SWI及增强扫描中均可清晰显示引流静脉及髓静脉，呈现上述典型征象。

3.2 SWI的基本原理及临床应用

SWI是近年来发展起来的一种以T2*加权梯度回波序列作为序列基础，利用组织间的磁敏感性差异提供对比增强机制的新技术[8]。实验结果证实，当血液流出血管后，氧合血红蛋白开始变为脱氧血红蛋白，此过程从血肿外围周边开始，并逐渐朝向中心发展。由于脱氧血红蛋白具有非成对的电子，成为顺磁性物质，引起局部磁场不均匀，导致质子自旋快速失相位。结果造成局部组织T2*缩短、信号降低[9]。脱氧血红蛋白的这一特性是出血灶和脑血氧水平依赖（BOLD）效应相关信号变化的物质基础，而信号变化幅度则取决于血红蛋白分子的数量和磁特性，以及周围组织和病变的结构[10]。

此外，SWI还包含不同组织间磁化率差异引起的相位差信息。在序列运行时，同时采集到磁矩图像（magnitude image）和相位图像（phase image），然后进行两种图像的重组、滤波消除伪影、制作相位蒙片以及图像融合等后处理，得到SWI图像，即可明显加强对血管或微量出血的显示。最后再通过最小信号强度投影（MinIP）重建获得静脉的影像[11]。

由于SWI具有三维、高分辨率、高信噪比的特点，对静脉结构、血液产物，铁质沉积的变化均十分敏感，目前其临床应用日益广泛，在脑肿瘤、脑出血、脑外伤及神经变性病等中枢神经系统疾病诊断中均有独到的优势[12-14]。随着技术的发展以及相关研究不断深入，用SWI观察肿瘤血管分布，显示脑梗塞、血管性痴呆、创伤组织，乃至脑部铁质的定量分析均很有希望。

3.3 SWI对AOVM的诊断价值

常规MRI及MRA由于对血液流动效应的依赖以及空间分辨力的限制，通常难以很好地显示低流速的AOVM[15]，如CA、VA，毛细血管扩张等。增强MRA虽可一定程度提高对病变的显示，但由于体素块较大引起的部分容积效应使细小血管仍较难显示，而且对比剂的使用也会增加不良反应的发生。而SWI序列却不受血流速度影响，相反低速血流会增强磁敏感效应的信号变化，故其对此类血管畸形高度敏感。而且三维采集的SWI可以最大程度减小部分容积效应，结合相位信息SWI能发现常规MRI或MRA无法显示的血管结构[16]。

目前认为SWI是筛查临床高度怀疑低流速血管畸形的理想工具，而且随着3T磁共振设备在临床的应用，SWI对病变的显示效果更佳[17]。本研究也发现SWI对此类低流速AOVM的诊断有突出作用，本组7例多发CA病例中SWI所发现的微小病灶（<1cm）数目明显多于常规序列，而且由于病灶外周的含铁血黄素环具有较强的顺磁性，所以在SWI中显示的“铁环征”也较常规序列更为显著，从而使病变更容易识别。本组VA病例中，对14例常规序列中所不能显示的髓静脉，SWI均可清晰显示，呈现具有特征性的“海蛇头”征，SWI所显示的髓静脉数目甚至多于增强扫描。虽然SWI较常规序列相比，有可能会有夸大病灶的作用，但对于不遗漏病灶却有很大意义。此外，由于SWI尚处于起步阶段，各个技术环节也还需要不断改进，还需要相当的努力来消除相位数据整合后产生的图像伪影，以及进一步缩短其较长的采集时间。

总之，本组资料说明CA及VA的MRI影像具有显著的特征性，SWI序列能较常规序列更加敏感地发现病灶，从而避免漏诊、误诊以及增强扫描注射对比剂后不良反应的发生，可作为AOVM诊断的常规序列应用于临床。

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