頭顱MRI中不同序列DWI和ADC的區(qū)別

1、DWI和ADC圖的臨床應(yīng)用探討同仁醫(yī)院影像中心 付琳彌散加權(quán)成像（DWI）是MR新近發(fā)展的一種成像技術(shù)，它對水分子的隨機(jī)運(yùn)動（布朗運(yùn)動）非常敏感。當(dāng)水分子彌散正常時(shí)，其圖像顯示等信號改變。當(dāng)水分子彌散受限制時(shí)，DWI上就會出現(xiàn)異常高信號。DWI上組織的信號強(qiáng)度影響因素1.擴(kuò)散敏感梯度場的強(qiáng)度2.擴(kuò)散敏感梯度場持續(xù)時(shí)間3.兩個(gè)擴(kuò)散敏感梯度場的間隔時(shí)間4.組織中水分子的擴(kuò)散自由度擴(kuò)散敏感梯度場參數(shù)稱之為b值B值2G22（/3 ） 代表懸磁比；G代表梯度場強(qiáng)度 代表兩個(gè)梯度場強(qiáng)間隔時(shí)間； 代表梯度場強(qiáng)持續(xù)時(shí)間 DWI在臨床上最常用于超急性腦梗死的診斷和鑒別診斷目前，DWI開始廣泛引用于MS的活動病灶

2、、部分腫瘤、血腫、肉芽腫及膿腫等病變的診斷另外，其他臟器如：肝臟、腎臟、乳腺、脊髓及骨髓等可以進(jìn)行DWI，提供一定的信息急性缺血性腦梗死是一種致死率和致殘率均高的常見疾病，影像學(xué)的早期診斷有利于盡早挽救可逆性缺血性壞死腦組織，對于指導(dǎo)臨床治療具有非常重要的意義。常規(guī)MRI檢查技術(shù)不能充分顯示缺血的范圍和嚴(yán)重程度，新發(fā)展的彌散加權(quán)成像（DWI）對急性期，特別是超急性期腦缺血的檢測表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，為溶栓和神經(jīng)保護(hù)提供了直觀、個(gè)體化的影像學(xué)信息。在腦梗塞的超急性期及急性期，病變區(qū)的病理變化是細(xì)胞毒性水腫，缺血區(qū)的含水量沒有變化，僅僅是細(xì)胞內(nèi)外含水量發(fā)生了變化，常規(guī)MRI檢查往往無陽性表現(xiàn)。DWI的

3、信號強(qiáng)度大小由表觀彌散系數(shù)（ADC）進(jìn)行定量測定。通過ADC值的變化可以反映缺血過程的變化以及不同缺血區(qū)域的演變規(guī)律。研究表明：從缺血區(qū)邊緣帶到梗塞中心，ADC值逐漸降低。早期出現(xiàn)ADC值下降的缺血組織最終演變?yōu)椴豢赡嫘曰謴?fù)的梗死灶。DWI可以鑒別可逆性及不可逆性缺血組織，有助于挽救頻死的缺血半暗帶組織。已經(jīng)證實(shí)一些患者在缺血癥狀后2小時(shí)給予靜脈溶栓，DWI異常信號范圍可以明顯縮小，甚至完全消失。在腦缺血癥狀發(fā)生后24小時(shí)之后，DWI也可以提供其他更有價(jià)值的信息。因?yàn)镈WI對急性期細(xì)胞那腫脹所致的細(xì)胞毒性水腫敏感，而對慢性期腫脹細(xì)胞破裂水分子再度彌散所致的間質(zhì)性水腫不敏感，故在急性期DWI表現(xiàn)

4、為高信號，在慢性期表現(xiàn)為等信號。DWI對急性及亞急性腦缺血的敏感度及特異度可達(dá)88100和86100%,對CT及T2WI不可鑒別的急慢性缺血，DWI鑒別診斷的敏感度和特異度分別可達(dá)95和94。DWI可用于判斷臨床預(yù)后，明顯的彌散下降預(yù)示缺血發(fā)展為不可逆性的梗死的危險(xiǎn)性增加；彌散正常而臨床缺血癥狀較重，常由TIA引起。DWI與T2 FLAIR成像方式相結(jié)合，可更好的區(qū)分急性、亞急性及慢性水腫。DWI可顯示急性期細(xì)胞毒性水腫，不能顯示血管源性水腫和間質(zhì)性水腫，T2 FLAIR成像方式正好與之相反。急性期，DWI圖像上病灶為高信號，而T2 FLAIR為等信號；慢性期，DWI圖像上病灶為等信號， T2

5、 FLAIR上病灶為高信號；在亞急性期，因?yàn)橥瑫r(shí)存在細(xì)胞毒性水腫和其他類型的水腫，在DWI及T2 FLAIR上均呈高信號，但DWI上的信號強(qiáng)度較急性期有所下降。急性缺血性病變的特點(diǎn)是DWI上呈高信號，而ADC值降低。最為大家所接受的解釋是：腦血流的阻斷引起病變組織能量代謝和質(zhì)子泵的障礙（數(shù)分鐘內(nèi)）。這種改變引起大量的水分子從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)（細(xì)胞毒性水腫），從而在DWI上產(chǎn)生典型的“高信號”。一小時(shí)內(nèi)的急性腦梗死ADC value ：0.48 x 10-3 mm2/sec右側(cè)大腦中動脈的急性栓塞。在T2WI上，可見到散在的點(diǎn)狀高信號影，在DWI上可見到枕葉小點(diǎn)狀高信號，伴有ADC值的中度下降

6、(0.48 x 10-3 mm2/sec)。 在大腦中動脈的供血區(qū)可見到顯著的灌注缺損區(qū)。6小時(shí)后的急性腦梗死廣泛的灌注缺損區(qū)，伴有小部分“半暗帶”病變發(fā)作4小時(shí)后的急性腦梗死與靜脈性梗塞的鑒別診斷與靜脈性梗塞的鑒別診斷動靜脈的急性梗塞鑒別診斷應(yīng)用常規(guī)MR成像(T2WI, T2FLAIR, DWI 或PWI, 或MRA) 比較困難。靜脈栓塞在DWI上呈高信號，其ADC值略下降 。靜脈梗塞的患者也伴有灌注異常，而且MRA正常并不能排除動脈栓賽（小的動脈分支或早期血管重建再灌注）影像表現(xiàn)與顯著的細(xì)胞毒性水腫一致。廣泛的血管源性水腫鑒別診斷要點(diǎn): 臨床表現(xiàn) (動脈栓塞的急性發(fā)作比較典型；靜脈竇栓賽的

7、患者，其表現(xiàn)更為隱匿，通常以嚴(yán)重頭痛和/或癲癇發(fā)作為首要表現(xiàn)). 早期出血,尤其是鄰近靜脈竇附近的部位 (而急性動脈栓塞少見). 伴有上述一項(xiàng)或兩項(xiàng),再行MRV或CTV急性缺血性腦梗死與腦膿腫的鑒別診斷急性缺血性腦梗死與腦膿腫的鑒別診斷在大腦炎早期階段， (T2WI上病變呈邊界不清的皮層下高信號影，增強(qiáng)后病變輕微強(qiáng)化，病變周圍有等或低信號的水腫區(qū)。) 鑒別診斷較為困難。鑒別要點(diǎn): 臨床表現(xiàn) (缺血性腦梗死的急性發(fā)作). 腦實(shí)質(zhì)造影劑吸收 (缺血性腦梗死少見). ADC 值 (據(jù)報(bào)道腦膿腫的 ADC值常常低于缺血性腦梗死的ADC值的 50左右）病變在DWI和ADC圖上的信號改變類似急性腦梗死，T

8、2WI和增強(qiáng)的T1WI顯示病變隱約可見囊狀結(jié)構(gòu)形成據(jù)報(bào)道，MS在DWI上信號多變 (hyper-, iso-, or hypointense) 。強(qiáng)化的病灶在DWI上與白質(zhì)比呈高信號，而慢性病變?yōu)榈刃盘?。MS斑塊中ADC值升高，而表現(xiàn)為正常信號的MS患者，其腦白質(zhì)ADC值也下降。因此，我們推測在DWI上，MS斑塊表現(xiàn)的高信號是由于T2 shine-through 效應(yīng)所致. 多發(fā)性硬化（多發(fā)性硬化（MS）在T2 FLAIR上還可看到2個(gè)小斑塊影 ，活動性斑塊的ADC值升高。該均勻強(qiáng)化的病變在DWI上呈高信號，其ADC值升高。sensitizing direction = zsensitizin

9、g direction = x未強(qiáng)化的小斑塊在DWI和ADC圖上未顯示 皮質(zhì)脊髓束偶爾，在DWI上呈高信號的斑塊（尤其是均勻強(qiáng)化的病變）ADC值下降， 推測這些ADC值下降的均勻強(qiáng)化斑塊可能是處于極早期的病變，炎性反應(yīng)活躍，而且沒有明顯的脫髓鞘改變。腦膜瘤的DWI信號強(qiáng)度多變 (hyper-, iso-, or hypointense) 。絕大多數(shù)良性腦膜瘤在DWI和ADC圖上呈等信號，僅僅23的良性腦膜瘤表現(xiàn)為稍高信號。 而惡性腦膜瘤在DWI上信號強(qiáng)度明顯增高，ADC圖信號降低，其ADC值下降。腦膜瘤腦膜瘤I該腦膜瘤在DWI上呈高信號，而ADC圖上呈等或略的信號。ADC值為 0.39-0.4

10、6 x 10-3 mm2/sec (對側(cè)腦實(shí)質(zhì)為0.61-0.63 x 10-3 mm2/sec）伴有皮層下梗死的鈣化腦膜瘤DWI和相應(yīng)的ADC圖上呈低信號。ADC 值為 0.21-0.75 x 10-3 mm2/sec. DWI與T2 FLAIR結(jié)合，有利于腦梗塞與腦腫瘤、腦白質(zhì)等病變的鑒別診斷，腫瘤瘤體在DWI上顯示為高信號或低信號，高信號一般表示瘤細(xì)胞的水腫和新鮮壞死，低者常提示出血或鈣化。腫瘤引起的水腫為血管源性水腫，在T2 FLAIR上為高信號，難以與梗死相鑒別，而DWI上呈等信號或僅見瘤體內(nèi)的混雜信號。膠質(zhì)瘤在DWI上的信號強(qiáng)度多變 (hyper-, iso-, or hypoin

11、tense) 有時(shí)，膠質(zhì)瘤在DWI上呈高信號，而其ADC值下降（可能是細(xì)胞外間隙容積變?。┗蛘邿o下降 (可能是 T2 “shine-through”效應(yīng)所致) 膠質(zhì)瘤膠質(zhì)瘤多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的非壞死部分在DWI上呈稍高信號 (T2 shine-through 效應(yīng))。在DWI上,瘤周血管源性水腫與白質(zhì)比呈等信號，這是由于水腫組織內(nèi)的彌散值增高（低信號）被水腫引起的T2值延長（高信號）的效應(yīng)所抵消。瘤周水腫CSF及腫瘤的壞死成分在ADC圖上均呈高信號（彌散值增高）。 多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤壞死囊變區(qū)ADC values ： 1.652.62 x 10-3 mm2/sec 腦膿腫中心ADC

12、 values ： 0.270.64 x 10-3 mm2/sec轉(zhuǎn)移瘤腫瘤實(shí)質(zhì)ADC values ： 0.821.24 x 10-3 mm2/sec 腫瘤壞死囊變區(qū)ADC values ： 2.62 x 10-3 mm2/sec 據(jù)報(bào)道轉(zhuǎn)移瘤在DWI上呈等或稍高信號，而其ADC值范圍約為0.821.24 x 10-3 mm2/sec 。 轉(zhuǎn)移瘤的非壞死部分在DWI上信號多變 (通常為 iso-或 hypointense; 偶爾呈 hyperintense)。 轉(zhuǎn)移瘤的壞死部分在DWI上為顯著低信號，ADC值明顯升高。轉(zhuǎn)移瘤轉(zhuǎn)移瘤轉(zhuǎn)移瘤， the ADC value （1）0.76 x 10

13、-3 mm2/sec; （2）0.73 x 10-3 mm2/sec 表皮樣囊腫在T1WI、T2WI上，與CSF相比呈等或稍高信號。應(yīng)用常規(guī)T1、T2很難判斷腫瘤延伸的范圍，在T1WI上，表皮樣囊腫呈明顯的高信號，很容易與CSF和蛛網(wǎng)膜囊腫區(qū)別開來。據(jù)報(bào)道表皮樣囊腫平均 ADC值為 1.197 x 10-3 mm2/sec ， 腫瘤的ADC值與腦灰質(zhì)和白質(zhì)類似。表皮樣囊腫在DWI上呈現(xiàn)的高信號可能是由于T2 shine-through效應(yīng)所致。 表皮樣囊腫表皮樣囊腫伴有腦膜瘤的蛛網(wǎng)膜囊腫伴有腦膜瘤的蛛網(wǎng)膜囊腫與蛛網(wǎng)膜囊腫鑒別診斷 DWI上，這兩種病變很容易區(qū)別，表皮樣囊腫呈高信號，而蛛網(wǎng)膜囊腫

14、呈低信號影。鑒別診斷要點(diǎn): DWI, ADC圖, CISS 成像和T2 FLAIR 表皮樣囊腫沿著CSF間隙呈匍形生長，包繞動脈和顱神經(jīng)，而蛛網(wǎng)膜囊腫具有占位效應(yīng)，壓迫周圍結(jié)構(gòu)。據(jù)報(bào)道，肉芽腫在DWI上呈高信號，其ADC值(0.39 x 10-3 mm2/sec)降低,肉芽腫肉芽腫部分肉芽腫在DWI上呈高信號，而其ADC值與腦白質(zhì)類似與轉(zhuǎn)移瘤相鑒別 無論是常規(guī)MRI還是DWI，都難以把腦內(nèi)結(jié)節(jié)狀轉(zhuǎn)移瘤與大腦的肉芽腫相鑒別開來。結(jié)節(jié)狀轉(zhuǎn)移瘤在DWI上常表現(xiàn)為高信號，其ADC值下降，可能與富含細(xì)胞和/或出血有關(guān)。該轉(zhuǎn)移瘤經(jīng)組織病理學(xué)檢測證實(shí)：來源于小細(xì)胞肺癌的富含細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病變皰疹性腦炎皰疹性腦炎

15、的特點(diǎn)是病變在DWI上呈高信號，其ADC值下降 (約為正常腦實(shí)質(zhì)的48%66%) 。在隨訪中發(fā)現(xiàn)，這些病變最后都演變?yōu)槟X軟化灶。皰疹性腦炎皰疹性腦炎在T2WI上，顳葉和海馬區(qū)可見不均勻的高信號影。平掃T1WI上，病變內(nèi)可見稍高信號（出血）增強(qiáng)后的T1WI，顳葉呈不對稱的腦回狀強(qiáng)化、帶狀腦回，這是皰疹性腦炎的典型表現(xiàn)。皰疹性腦炎和浸潤性膠質(zhì)瘤的鑒別診斷: 病變在DWI上的高信號和ADC值下降與皰疹性腦炎符合生物學(xué)檢測 (聚合酶鏈反應(yīng)檢測) 皰疹性腦炎和急性缺血性腦梗塞在DWI上還難以鑒別。 鑒別要點(diǎn): 臨床表現(xiàn) (缺血性腦梗死的急性發(fā)作，而皰疹性腦炎病程更表現(xiàn)為漸進(jìn)性) 生物學(xué)檢測 (聚合酶鏈反應(yīng)檢測)超急性腦出血（細(xì)胞內(nèi)氧飽和血紅蛋白）和亞急性腦出血晚期（細(xì)胞外正鐵血紅蛋白）在DWI上均呈高信號， 據(jù)報(bào)道在超急性期其ADC值下降或正常，而亞急性期晚期則升高。腦出血腦出血亞急性腦出血晚期（27天后）與超急性腦梗死的鑒別診斷