核磁共振-擴(kuò)散加權(quán)像的原理及臨床

彌散成像的基本知識彌散的基本概念自由水的布朗運(yùn)動影響因素組織結(jié)構(gòu)生化特性溫度外加使局部組織運(yùn)動的因素測量方法生物、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)行水分子彌散測量與成像的唯一方法4/6/20231.[(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4/6/20232.磁共振彌散成像即在已有脈沖序列的基礎(chǔ)上加上一對梯度脈沖，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)子在沿梯度場進(jìn)行彌散運(yùn)動時(shí)，其自旋頻率會發(fā)生改變。結(jié)果是回波時(shí)間內(nèi)相位不能重聚，導(dǎo)致信號下降。4/6/20233.自由水受限水4/6/20234.SE彌散加權(quán)像：信號的衰減與彌散系數(shù)有關(guān)GRE彌散加權(quán)像：

信號的衰減與彌散系數(shù)、組織的T1、T2時(shí)間、翻轉(zhuǎn)角度有關(guān)。因此很難測出彌散系數(shù)的精確值?；铙w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，不能加載幅度過大、時(shí)間過長的梯度●

●

4/6/20235.SE與GRE的彌散加權(quán)圖像的缺點(diǎn)速度慢偽影多4/6/20236.△δ

△δGGδδ△b=γ2Gδ2(△–δ/3)4/6/20237.b值是反映附加梯度場性質(zhì)的參數(shù)b值的與信號衰減成正比b=γ2Gδ2(△–δ/3)4/6/20238.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值相對于其他部位較長。在1.5T磁共振中，腦組織的T2值最大為180-200ms。4/6/20239.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)方向加在梯度測量水分子的彌散●

●

4/6/202310.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)?！?/p>

●

4/6/202311.ADC圖：圖像的對比度能反映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●

●

4/6/202312.彌散成像的臨床應(yīng)用4/6/202313.DWI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●

●

●

●

●4/6/202314.腦缺血的演變過程細(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

T2WI未見異常

血腦屏障輕微破壞，間質(zhì)水腫（3-8小時(shí)）

ADC圖無變化

DWI顯示異常信號的范圍增大

T2WI有范圍小于DWI的異常信號

●

●

4/6/202315.腦缺血的演變過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

T2WI與DWI顯示同樣的異常高信號

血管源性水腫加重，間質(zhì)水腫明顯（12小時(shí)以后）

ADC突無變化

DWI顯示異常高信號（面積無變化）

T2WI與DWI顯示同樣的異常高信號

●

●

4/6/202316.腦缺血的演變過程早期梗死：ADC起決定作用，DWI為高信號亞急性期：血管源性水腫明顯，ADC有所升高，但 T2對比度對DWI有很大作用后期：T2對DWI的貢獻(xiàn)無變化，但ADC明顯升高，使DWI的信號下降?！?/p>

●

●

4/6/202317.ADC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)間的延長由低至高，于5-10天出現(xiàn)假性正?；憩F(xiàn)4/6/202318.1234RFslice信號強(qiáng)度彌散梯度靜止水分子彌散水分子4/6/202319.發(fā)病35分鐘的腦卒中4/6/202320.發(fā)病7小時(shí)的腦卒中4/6/202321.發(fā)病3小時(shí)的腦卒中4/6/202322.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4/6/202323.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)：183-34/6/202324.頸髓彌散成像4/6/202325.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無明顯降低與MR增強(qiáng)掃描的效果一致●

●

●

4/6/202326.彌散成像在腹部的應(yīng)用不利因素：運(yùn)動 T2時(shí)間過短（50ms），SNR下降主要用于囊性病變的鑒別