核磁共振擴(kuò)散加權(quán)像的原理及臨床

2/3/2023

1彌散成像的基本知識(shí)彌散的基本概念自由水的布朗運(yùn)動(dòng)影響因素組織結(jié)構(gòu)生化特性溫度外加使局部組織運(yùn)動(dòng)的因素測(cè)量方法生物、物理方法放射活性或熒光標(biāo)記核磁共振成像核磁共振是目前在人體上進(jìn)行水分子彌散測(cè)量與成像的唯一方法2/3/2023

2[(r2–r0)(r1–r0)]=6DtJ=-DVCJ分子彌散的流量

D彌散系數(shù)

VC

分子的濃度梯度●彌散系數(shù)：與水分子彌散相鄰的兩點(diǎn)間距離的平方根成正比彌散系數(shù)：一個(gè)比例常數(shù)，是水分子的擴(kuò)散流量和濃度梯度的比值2/3/2023

3磁共振彌散成像即在已有脈沖序列的基礎(chǔ)上加上一對(duì)梯度脈沖，此梯度脈沖即水分子彌散的標(biāo)記物。最常用的脈沖序列是SE序列質(zhì)子在沿梯度場(chǎng)進(jìn)行彌散運(yùn)動(dòng)時(shí)，其自旋頻率會(huì)發(fā)生改變。結(jié)果是回波時(shí)間內(nèi)相位不能重聚，導(dǎo)致信號(hào)下降。2/3/2023

4自由水受限水2/3/2023

5SE彌散加權(quán)像：信號(hào)的衰減與彌散系數(shù)有關(guān)GRE彌散加權(quán)像：

信號(hào)的衰減與彌散系數(shù)、組織的T1、T2時(shí)間、翻轉(zhuǎn)角度有關(guān)。因此很難測(cè)出彌散系數(shù)的精確值。活體研究中，GRE彌散加權(quán)像的圖像計(jì)算的ADC比真正的彌散系數(shù)大。

GRE掃描很快，不能加載幅度過(guò)大、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的梯度●

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6SE與GRE的彌散加權(quán)圖像的缺點(diǎn)速度慢偽影多2/3/2023

7△δ

△δGGδδ△b=γ2Gδ2(△–δ/3)2/3/2023

8b值是反映附加梯度場(chǎng)性質(zhì)的參數(shù)b值的與信號(hào)衰減成正比b=γ2Gδ2(△–δ/3)2/3/2023

9由于MRI彌散加權(quán)像的圖像的信噪比降低，因此為了使圖像具有精確的彌散和足夠的SNR，必須使彌散有關(guān)的圖像的SNR降低在20-30%之間，TE等于T2。在人體中腦組織的T2值相對(duì)于其他部位較長(zhǎng)。在1.5T磁共振中，腦組織的T2值最大為180-200ms。2/3/2023

10各項(xiàng)同性：彌散成像在x，y，z三個(gè)方向上加載梯度回波，立體測(cè)量三個(gè)方向上總的回波各項(xiàng)異性：從6至55個(gè)方向加在梯度測(cè)量水分子的彌散●

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11體內(nèi)各種因素的變化使彌散系數(shù)不準(zhǔn)確呼吸、心跳、毛細(xì)血管灌注、組織結(jié)構(gòu)等T2shinethrough：由于DWI圖像以SE-EPI序列掃描，含有不同程度的質(zhì)子加權(quán)和T2成分，不能真正反映腦組織的彌散系數(shù)。●

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12ADC圖：圖像的對(duì)比度能反映ADC的真實(shí)大小。形成：有2個(gè)不同的b值的DWI圖像計(jì)算●

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13彌散成像的臨床應(yīng)用2/3/2023

14DWI在神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用急性腦缺血腫瘤癲癇Parkinson病等變性性疾病指導(dǎo)臨床治療●

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15腦缺血的演變過(guò)程細(xì)胞內(nèi)缺血表現(xiàn)（<3小時(shí)）

ADC圖顯示異常降低

DWI顯示異常高信號(hào)

T2WI未見(jiàn)異常

血腦屏障輕微破壞，間質(zhì)水腫（3-8小時(shí)）

ADC圖無(wú)變化

DWI顯示異常信號(hào)的范圍增大

T2WI有范圍小于DWI的異常信號(hào)

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16腦缺血的演變過(guò)程血腦屏障明顯破壞（8–12小時(shí)）

ADC圖顯示的異常降低輕度增高

DWI顯示異常高信號(hào)

T2WI與DWI顯示同樣的異常高信號(hào)

血管源性水腫加重，間質(zhì)水腫明顯（12小時(shí)以后）

ADC突無(wú)變化

DWI顯示異常高信號(hào)（面積無(wú)變化）

T2WI與DWI顯示同樣的異常高信號(hào)

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17腦缺血的演變過(guò)程早期梗死：ADC起決定作用，DWI為高信號(hào)亞急性期：血管源性水腫明顯，ADC有所升高，但

T2對(duì)比度對(duì)DWI有很大作用后期：T2對(duì)DWI的貢獻(xiàn)無(wú)變化，但ADC明顯升高，使DWI的信號(hào)下降。●

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18ADC曲線的變化規(guī)律發(fā)病5小時(shí)以內(nèi)----水分子的ADC值開(kāi)始下降幾小時(shí)內(nèi)達(dá)到最低水平維持一較低水平逐漸上升達(dá)峰值病灶中心區(qū)的ADC值隨時(shí)間的延長(zhǎng)由低至高，于5-10天出現(xiàn)假性正?；憩F(xiàn)2/3/2023

191234RFslice信號(hào)強(qiáng)度彌散梯度靜止水分子彌散水分子2/3/2023

20發(fā)病35分鐘的腦卒中2/3/2023

21發(fā)病7小時(shí)的腦卒中2/3/2023

22發(fā)病3小時(shí)的腦卒中2/3/2023

23彌散成像在CNS腫瘤中的應(yīng)用主要用于鑒別液化或含有液體的腫瘤膿腫囊腫腫瘤囊變2/3/2023

24最新文獻(xiàn)報(bào)道單一方向的彌散成像應(yīng)用多次激發(fā)彌散成像加上左右方向上的彌散梯度可以清楚地顯示神經(jīng)核團(tuán)彌散成像spiral采集技術(shù)3D磁共振彌散成像技術(shù)(MagnResonMed2001Jul；46(1)：183-32/3/2023

25頸髓彌散成像2/3/2023

26彌散成像在乳腺中的應(yīng)用惡性腫瘤的ADC均明顯降低良性病變的ADC無(wú)明顯降低與MR增強(qiáng)掃描的效果一致●

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27彌散成像在腹部的應(yīng)用不利因素：運(yùn)動(dòng)

T2時(shí)間過(guò)短（50ms），S