SWI（Susceptibility Weighted Imaging,SWI），是E. Mack Haacke于1997年发明 ，2002年申请专利。最初命名为“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”(High Resolution Blood Oxygenation Leveldependent Venographic Imaging)。
图1.SWI图像
静脉成像依赖于两种效应：
1、 其内脱氧血红蛋白引起局部磁场不均匀导致T2*时间缩短；
2、血管与周围组织的相位差加大。
T2*缩短
静脉血内血红蛋白导致T2*时间缩短，从而使静脉血信号强度降低
FFE序列中，组织的信号强度S(TE)公式为：
S(TE)=S0·exp[－R2*(Y)·TE]
（R2*(Y)是横向弛豫率，等于T2*的倒数）
由公式得出，影响信号强度主要是由于T2*及TE。
动静脉血T2*的差异会造成两者信号强度的差异
延长TE可获得更强的信号对比
此时脱氧血红蛋白便成为一种内源性对比剂使静脉显影。
组织间相位差
第二种效应为静脉内容积磁化率引起血管内质子的频移，使静脉血与周围组织之间产生相位差。
由容积磁化率效应引起静脉血与周围组织之间的相位差(φ)公式：
φ=γ·ΔB·TE
（γ是指质子的旋磁比， ΔB指血液和周围组织的磁场差异）
假设血管为一根无限长的圆柱形体，血液和周围组织的磁场差异ΔB即可表示为：
ΔB=Δx·(cos2θ－1/3)·B0 /2
静脉血与周围组织的磁化率差异Δx可表示为：
Δx=4π xdo·Hct·(1－Y)
（xdo代表去氧血红蛋白和含氧血红蛋白之间的磁化率差异， Y为血氧饱和度分数，Hct是红细胞比容）
通过换算得出静脉血与周围组织之间的相位差(φ)：
φ =γ·TE·2π·xdo·B0(cos2θ－1/3)(1－Y)·Hct
磁敏感性反映了物质在外加磁场作用下的磁化程度，可以用磁化率(χ)来度量。
磁化率公式：χ = J / B
磁敏感物质分为顺磁性、反磁性、铁磁性物质。
顺磁性物质：自身产生的磁场与外加磁场方向相同，具有正的磁化率(χ>0)；
反磁性物质：自身产生磁场与外加磁场方向相反，具有负的磁化率(χ<0)；
铁磁性物质：在去除外磁场后仍可以被磁化，具有很大的磁化率。
反磁性与顺磁性
反磁性物质：
使磁场线向外偏移，局部磁场强度下降。导致正向相位偏移，表现为高信号。
常见于：钙化、氧合血红蛋白。
图2.反磁性物质磁场线图
顺磁性、铁磁性物质：
使磁场线聚集，局部磁场强度上升；导致负向相位偏移，表现为低信号。
常见于：铁和去氧血红蛋白。
图3.顺磁性、铁磁性物质磁场线图
氧合血红蛋白由于没有多余的未成对电子，表现为反磁性。
当氧合血红蛋白把氧提供给给细胞后，有未成对电子对，表现为顺磁性.
图4.氧合血红蛋白及脱氧血红蛋白
血肿演变：
氧化血红蛋白（反磁性）→脱氧血红蛋白（顺磁性）→高铁血红蛋白（顺磁性）→含铁血黄素（超顺磁性）
因此，可以看出磁化率逐渐增加，顺磁性逐渐增加。
VenBOLD
VenBOLD（血氧水平依赖）利用氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的不同磁敏感性成像。
VenBOLD 基于3D FFE 的序列，对T2*变化敏感。
为了获得必要的T2 *对比度，需要长的TE，这样会导致TR延长。
在VenBOLD成像中，切换额外的梯度使回波移位.
图5.VenBOLD
SWIp
SWIp基于对T2 *变化敏感的多回波3D FFE脉冲序列。
应用流动补偿（Flow compensation ）和 flyback可以补偿由于流动产生的相位偏移，以产生尖锐的血管轮廓。SWI图像包含M图及P图，图像包含更多信息。
图6.SWIp
SW-P图（相位图）包含有关宏观和微观场变化的相位信息。
宏观信息与物体的几何形状、静脉磁场的均匀性、患者运动的有关。
应用高通滤波器，可以去除SW-P低频空间信息，产生零差滤波相位图，即SW-P图像。
图7.左图无高通滤波器，右图使用高通滤波器。右图图像信号更均匀，细节显示更清晰。
SW-M图像是FFE-M图像与Phase mask相乘得到的。
Phase mask源自称为PADRE（Phase DiffeRence Enhanced imaging）的滤波过程。PADRE算法用于从零差滤波相位图像计算Phase mask。
Phase mask是一种去除SWI-M图中相位参数的一种算法，目的是为了增加SWI-M图对比度，可以更好地显示不同相位的小结构（小血管）。
图8.SW-M图
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