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摘要：磁敏感加权成像是利用不同组织间磁化率不同而产生图像对比的一项新技术。SWI在显示细小出血灶.肿瘤相关静脉结构。钙化等方面优于常规MR序列，是研究肿瘤内部结构的一种新的方法，其在脑肿瘤中的应用近年来进展迅速，本文就其最新进展加以综述。
关键词：磁敏感加权成像；脑肿瘤
磁敏感加权成像（susceptibility -weighted imaging，SWI）是近几年发展起来的MR 新技术，是一项可以反映组织磁敏感特性的新的对比增强技术，提供了T1WI、T2WI、质子密度及扩散加权成像之外的另一种对比度，包含铁、钙、血红蛋白代谢物等物质的组织磁敏感性与邻近的背景组织明显不同，在幅度图像后处理中使用相位掩码（phase mask）技术提高幅度图像的相位对比，从而提高对引起磁敏感效应物质的显示。现在该技术已被广泛运用于中枢神经系统病变的临床诊断与研究中，脑肿瘤是神经影像学研究热点之一，其早期诊断、分级诊断及鉴别诊断具有重要的临床意义，现就有关磁敏感成像技术在脑肿瘤应用研究情况综述如下。
1 临床应用价值
1.1 在肿瘤分级中的价值
高级别和低级别病灶的治疗方法不同，临床上对星形细胞瘤的准确分级具有重要的预后和治疗意义。高级别星形细胞瘤（WHO Ⅲ、Ⅳ级）无论是否可以切除，均需进行放疗或放化疗联合；低级别星形细胞瘤（WHOⅠ、Ⅱ级）可行手术切除，且有治愈的趋势，辅助放化疗仅推荐给不能完全切除的Ⅱ级肿瘤或年龄大于40 岁的病人。Burger 等发现，肿瘤病理学特征（如瘤细胞增殖、细胞核异形性、有丝分裂活动、肿瘤坏死和血管增生）中，仅血管增生能够预测间变性星形细胞瘤病人短期及长期生存时间。SWI 使得观察脑星形细胞瘤中血管结构的改变成为可能，能够为肿瘤准确分级提供有效的无创性检查手段。肿瘤内磁敏信（intratumoral susceptibility signals，ITSS）标准定义是肿瘤内部聚集或不聚集呈簇低信号的细微线状或点状结构，SWI 可观察到而常规MRI 不明显。
1.2 提高病灶检出率和敏感性
生殖细胞瘤主要见于松果体区或鞍上区，起源于基底节区的生殖细胞瘤临床罕见，与其他部位的生殖细胞瘤相比，基底节区生殖细胞瘤体积常较大，通常3～5 cm，伴轻度占位效应，囊变、钙化和出血常见。由于生殖细胞瘤对放射线高度敏感及病变早期单独放疗即 有潜在治愈可能，因此早期诊断对于治疗和预后十分重要。然而，由于病情呈典型缓慢进展，颅内高压症状通常发生在病变晚期，血清甲胎蛋白（AFP）和人类绒毛膜促性腺激素（HCG）水平可在正常范围，且常规MRI 信号改变不明显及缺乏占位效应，早期诊断仍然十分困难。病理学表明，出血和铁沉积可发生于生殖细胞瘤，甚至出现在病变早期，识别出血和铁沉积有助于肿瘤的早期诊断。SWI 对于静脉血管、出血产物及生物性金属沉积有独特的敏感性。理论上讲，SWI能够对早期基底节生殖细胞瘤中出血和铁沉积的演变过程进行追踪。除了肿瘤内出血，基底节区生殖细胞瘤SWI 上信号强度的变化有其他两种机制：第一，基底节结构，特别是内囊和苍白球，富含生物性金属，如铁。肿瘤的侵犯将会导致神经递质轴突运输的破坏，形成异常的铁沉积。第二种可能的机制是肿瘤细胞分泌的神经递质结合在基底核团的神经元及神经节细胞的受体上，进而将释放生物性金属信号传递至苍白球。
2 应用其他影像学检查，提高对SWI 征象的认识
2.1 高血供区与高代谢区的关系
葡萄糖代谢活跃程度与肿瘤恶性程度有关，良性和低度恶性病灶18F-FDG（18F-fluorodexyglucose）摄取与正常白质相似，而大多数高度恶性脑肿瘤18F-FDG 摄取则明显增高。氨基酸代谢显像主要反映脑内蛋白质合成水平，11C-MET（11C-methionine）能够被存活的肿瘤细胞摄取，而在巨噬细胞和其他细胞中摄取较少，恶性肿瘤细胞要求更多的氨基酸用于能量供给、蛋白合成和细胞分裂，在恶性细胞中氨基酸的转运是增加的。生长迅速的肿瘤血供丰富并且存在特定的血管结构，SWI 对脑肿瘤成像可以显示出不同类型肿瘤和肿瘤内不同部分中静脉结构的复杂性和多样性。
2.2 出血区和高血供区与组织活性的关系
脑胶质瘤中血管增生与肿瘤活性和侵袭性相关，动态磁敏感对比增强技术（dynamic susceptibility contrastenhancing，DSC）的灌注加权成像（PWI）能够提供胶质瘤新生血管和血管再生相关的信息，是目前确定脑胶质瘤分级的最佳成像方法。相对脑血流量（rCBV）和血管渗透性（Ktrans），是脑胶质瘤分级的可靠指标。近来，SWI 作为非对比增强的脑肿瘤成像序列，适用于对比剂禁忌证或不能耐受团注对比剂的病人，被认为是无创性进行脑肿瘤分级有价值的成像方法。高级别肿瘤由于血管增生和血供增加，肿瘤内含有相对较多的脱氧血红蛋白，它产生的磁敏感效应，引起SWI 上信号的衰减。
3 应用SWI 技术辅助其他影像学检查
MR 波谱（MRS）是目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术。有研究报道，MRS的高Cho/Cr 值与SWI 肿瘤矩阵中出血代谢物浓度相关。另一方面，磁敏感伪影是最容易观察到的MRS 伪影，通常与磁敏感性物质的影响有关，如颅底的鼻旁窦、骨质结构、出血等均可导致局部磁场扰动，造成对采集体素的影响，降低MRS 谱线质量。研究者认为，通过增强后的SWI 识别肿瘤出血区和对比增强区，优化MRS 体素定位，有利于提高频谱质量，减少重复性检查及缩短扫描时间。
结束语：随着MR 设备场强的不断提高，可以更高的分辨率显示肿瘤小静脉及微出血的更多细节，提供更丰富、更细致的肿瘤内部病理结构信息，使得SWI技术在脑肿瘤早期诊断、分级诊断及鉴别诊断等方面发挥更大的潜能。
参考文献：
[1]张川；脑肿瘤FDG和MET PET-CT显像的临床应用和相关因素分析[D]；天津医科大学；2005
[2]齐志刚；3.0T磁共振波谱在脑肿瘤诊断中的应用研究[D]；复旦大学；2005年
[3]季倩；功能磁共振成像对脑肿瘤诊断的临床研究[D]；东南大学；2004年
关键词：磁敏感加权成像；脑肿瘤
磁敏感加权成像（susceptibility -weighted imaging，SWI）是近几年发展起来的MR 新技术，是一项可以反映组织磁敏感特性的新的对比增强技术，提供了T1WI、T2WI、质子密度及扩散加权成像之外的另一种对比度，包含铁、钙、血红蛋白代谢物等物质的组织磁敏感性与邻近的背景组织明显不同，在幅度图像后处理中使用相位掩码（phase mask）技术提高幅度图像的相位对比，从而提高对引起磁敏感效应物质的显示。现在该技术已被广泛运用于中枢神经系统病变的临床诊断与研究中，脑肿瘤是神经影像学研究热点之一，其早期诊断、分级诊断及鉴别诊断具有重要的临床意义，现就有关磁敏感成像技术在脑肿瘤应用研究情况综述如下。
1 临床应用价值
1.1 在肿瘤分级中的价值
高级别和低级别病灶的治疗方法不同，临床上对星形细胞瘤的准确分级具有重要的预后和治疗意义。高级别星形细胞瘤（WHO Ⅲ、Ⅳ级）无论是否可以切除，均需进行放疗或放化疗联合；低级别星形细胞瘤（WHOⅠ、Ⅱ级）可行手术切除，且有治愈的趋势，辅助放化疗仅推荐给不能完全切除的Ⅱ级肿瘤或年龄大于40 岁的病人。Burger 等发现，肿瘤病理学特征（如瘤细胞增殖、细胞核异形性、有丝分裂活动、肿瘤坏死和血管增生）中，仅血管增生能够预测间变性星形细胞瘤病人短期及长期生存时间。SWI 使得观察脑星形细胞瘤中血管结构的改变成为可能，能够为肿瘤准确分级提供有效的无创性检查手段。肿瘤内磁敏信（intratumoral susceptibility signals，ITSS）标准定义是肿瘤内部聚集或不聚集呈簇低信号的细微线状或点状结构，SWI 可观察到而常规MRI 不明显。
1.2 提高病灶检出率和敏感性
生殖细胞瘤主要见于松果体区或鞍上区，起源于基底节区的生殖细胞瘤临床罕见，与其他部位的生殖细胞瘤相比，基底节区生殖细胞瘤体积常较大，通常3～5 cm，伴轻度占位效应，囊变、钙化和出血常见。由于生殖细胞瘤对放射线高度敏感及病变早期单独放疗即 有潜在治愈可能，因此早期诊断对于治疗和预后十分重要。然而，由于病情呈典型缓慢进展，颅内高压症状通常发生在病变晚期，血清甲胎蛋白（AFP）和人类绒毛膜促性腺激素（HCG）水平可在正常范围，且常规MRI 信号改变不明显及缺乏占位效应，早期诊断仍然十分困难。病理学表明，出血和铁沉积可发生于生殖细胞瘤，甚至出现在病变早期，识别出血和铁沉积有助于肿瘤的早期诊断。SWI 对于静脉血管、出血产物及生物性金属沉积有独特的敏感性。理论上讲，SWI能够对早期基底节生殖细胞瘤中出血和铁沉积的演变过程进行追踪。除了肿瘤内出血，基底节区生殖细胞瘤SWI 上信号强度的变化有其他两种机制：第一，基底节结构，特别是内囊和苍白球，富含生物性金属，如铁。肿瘤的侵犯将会导致神经递质轴突运输的破坏，形成异常的铁沉积。第二种可能的机制是肿瘤细胞分泌的神经递质结合在基底核团的神经元及神经节细胞的受体上，进而将释放生物性金属信号传递至苍白球。
2 应用其他影像学检查，提高对SWI 征象的认识
2.1 高血供区与高代谢区的关系
葡萄糖代谢活跃程度与肿瘤恶性程度有关，良性和低度恶性病灶18F-FDG（18F-fluorodexyglucose）摄取与正常白质相似，而大多数高度恶性脑肿瘤18F-FDG 摄取则明显增高。氨基酸代谢显像主要反映脑内蛋白质合成水平，11C-MET（11C-methionine）能够被存活的肿瘤细胞摄取，而在巨噬细胞和其他细胞中摄取较少，恶性肿瘤细胞要求更多的氨基酸用于能量供给、蛋白合成和细胞分裂，在恶性细胞中氨基酸的转运是增加的。生长迅速的肿瘤血供丰富并且存在特定的血管结构，SWI 对脑肿瘤成像可以显示出不同类型肿瘤和肿瘤内不同部分中静脉结构的复杂性和多样性。
2.2 出血区和高血供区与组织活性的关系
脑胶质瘤中血管增生与肿瘤活性和侵袭性相关，动态磁敏感对比增强技术（dynamic susceptibility contrastenhancing，DSC）的灌注加权成像（PWI）能够提供胶质瘤新生血管和血管再生相关的信息，是目前确定脑胶质瘤分级的最佳成像方法。相对脑血流量（rCBV）和血管渗透性（Ktrans），是脑胶质瘤分级的可靠指标。近来，SWI 作为非对比增强的脑肿瘤成像序列，适用于对比剂禁忌证或不能耐受团注对比剂的病人，被认为是无创性进行脑肿瘤分级有价值的成像方法。高级别肿瘤由于血管增生和血供增加，肿瘤内含有相对较多的脱氧血红蛋白，它产生的磁敏感效应，引起SWI 上信号的衰减。
3 应用SWI 技术辅助其他影像学检查
MR 波谱（MRS）是目前唯一能无创性观察活体组织代谢及生化变化的技术。有研究报道，MRS的高Cho/Cr 值与SWI 肿瘤矩阵中出血代谢物浓度相关。另一方面，磁敏感伪影是最容易观察到的MRS 伪影，通常与磁敏感性物质的影响有关，如颅底的鼻旁窦、骨质结构、出血等均可导致局部磁场扰动，造成对采集体素的影响，降低MRS 谱线质量。研究者认为，通过增强后的SWI 识别肿瘤出血区和对比增强区，优化MRS 体素定位，有利于提高频谱质量，减少重复性检查及缩短扫描时间。
结束语：随着MR 设备场强的不断提高，可以更高的分辨率显示肿瘤小静脉及微出血的更多细节，提供更丰富、更细致的肿瘤内部病理结构信息，使得SWI技术在脑肿瘤早期诊断、分级诊断及鉴别诊断等方面发挥更大的潜能。
参考文献：
[1]张川；脑肿瘤FDG和MET PET-CT显像的临床应用和相关因素分析[D]；天津医科大学；2005
[2]齐志刚；3.0T磁共振波谱在脑肿瘤诊断中的应用研究[D]；复旦大学；2005年
[3]季倩；功能磁共振成像对脑肿瘤诊断的临床研究[D]；东南大学；2004年