DWI基本原理及其在腦部疾病中的應用

DWI基本原理及其在腦部疾病中的應用2021/5/91內(nèi)容DWI概述原理擴散現(xiàn)象DWI成像基本原理DWI圖像的影響因素DWI常見偽影目前常用的DWI序列DWI上高信號病變正常腦組織在腦部疾病中的應用2021/5/92DWI概述MR擴散加權(quán)成像（diffusion-weightedimaging,DWI）是20世紀90年代初中期發(fā)展起來的MRI新技術(shù)，國內(nèi)于90年代中期引進該技術(shù)并在臨床上推廣應用。DWI提供真實描述組織水分子擴散相對速度的圖象對比。與傳統(tǒng)的MR技術(shù)不同，它主要依賴于水分子的運動而不依賴于自旋質(zhì)子密度、T1或T2。是目前唯一能夠檢測活體組織內(nèi)水分子擴散運動的無創(chuàng)性方法。2021/5/93原理2021/5/94擴散（diffusion）的概念擴散（diffusion）是指分子熱能激發(fā)而使分子發(fā)生一種微觀、隨機的平移運動并相互碰撞，也稱分子的熱運動或布朗運動。2021/5/95DWI技術(shù)就是檢測擴散運動的方法之一，由于一般人體MR成像的對象是質(zhì)子，主要是水分子中的質(zhì)子，因此DWI技術(shù)實際上是通過檢測人體組織中水分子擴散運動受限制的方向和程度等信息間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化。2021/5/96在自旋回波T2WI的基礎上，在某一方向上施加一對大小相等、方向相反的梯度脈沖。如果水在體素內(nèi)能自由移動（擴散），則此處會失相位，因此信號降低。反之如果水的彌散受限制則很少失相位，因此信號較高。在相應的方向上測量水分子的運動。DWI基本原理2021/5/97擴散梯度2021/5/98擴散加權(quán)梯度與SE序列融合時90°

180°

RF

φs

Gs擴散梯度擴散梯度

φm

兩個擴散敏感梯度位于180°的兩側(cè)．2021/5/99擴散加權(quán)梯度與GRE序列融合時αRF

φs

Gs擴散梯度擴散梯度

φm

兩個擴散敏感梯度場極性相反，互相抵消．2021/5/910計算公式S2=S1×exp(-b.ADC)ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)

S1、S2

不同b值時的DWI信號強度

exp指數(shù)函數(shù)

b

擴散敏感系數(shù)

ADC

表觀彌散系數(shù)DWI參數(shù)2021/5/911擴散敏感系數(shù)－b定義：成像序列對彌散運動表現(xiàn)的敏感程度，反映彌散加權(quán)的程度，單位s/mm2。與施加的彌散敏感梯度場強、持續(xù)時間和間隔時間有關。2021/5/912“表觀”：為組織內(nèi)許多復雜過程的平均測量ADC是不同方向的分子彌散運動的速度和范圍，反映水分子移動的自由度ADC值主要根據(jù)DWI圖像上的信號強度的變化來計算，由兩幅不同b值（0，1000）的圖像計算得出：ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)表觀擴散系數(shù)－ADC

Apparentdiffusioncoefficient

2021/5/913DWI和ADC的圖像對比

一般情況下，ADC圖主要反映水分子擴散的幅度，其黑白度往往與DWI相反。ADC值下降，DWI像呈高信號--擴散受限。2021/5/914DWI和ADC的圖像對比ADCDWI2021/5/915急性/亞急性期腦梗死，細胞毒性水腫為主，ADC值降低，DWI為高信號，擴散受限。DWI和ADC的圖像對比2021/5/916多發(fā)性硬化

DWI高信號

ADC稍高信號2021/5/917DWI圖像的影響因素在水分子擴散自由的區(qū)域，檢測到的DWI信號應為低信號，同時測量得到高的ADC值。但在臨床實踐中，我們看到的DWI圖像實際上會受到組織T1、T2，甚至毛細血管灌注等多種因素的影響，導致DWI圖像并不表現(xiàn)為理想的情況。2021/5/918DWI圖像的影響因素DWI信號強度的數(shù)學公式可以表達為：SDW∝r(exp[-TE/T2])×exp(-b?D)

SDW為DWI信號強度；r是質(zhì)子密度；D是水分子的擴散系數(shù)DWI的信號強度主要取決于組織內(nèi)水分子的擴散系數(shù)（D）和T2以及擴散敏感梯度因子b值。2021/5/919DWI圖像的影響因素——b值b值為0時，DWI圖像近似T2加權(quán)圖像。較小的b值得到的圖像信噪比較高，但對水分子擴散運動的檢測不明高，而且組織信號的衰減受其它運動的影響比較大，如組織血流灌注造成的水分子運動等，這些運動模式相對水分子的擴散運動來說要明顯的多。2021/5/920DWI圖像的影響因素——b值在b值較低時，由于受血流灌注等因素的影響，所測得的ADC值偏高，而且b值越小，測得的ADC值越偏高。但一般當b值>500s/mm2時可基本消除血流灌注對DWI及ADC值測量的影響。腦組織的b值選擇范圍一般為800-1500s/mm2。2021/5/921DWI圖像的影響因素——b值隨著b值增加，擴散加權(quán)信號的權(quán)重加大，且較高的b值能夠增加病灶和正常組織之間的對比度，但同時DWI信號強度減低，圖像整體的信噪比逐漸減低。2021/5/922DWI圖像的影像因素——T2在b值一定的情況下，DWI圖像實際上是由組織內(nèi)水分子的擴散加權(quán)信號和T2加權(quán)信號兩種成分的權(quán)衡構(gòu)成。2021/5/923DWI圖像的影像因素——T2T2效應：T2效應嵌合于DWI中,T2干擾使DWI并不能準確反映病灶的擴散特征。T2透射（shine-through）效應T2廓清（washout）效應T2暗化（blackout）效應2021/5/924T2效應的消除生成ADC圖或指數(shù)ADC(eADC)圖均可消除T2效應，來反應組織真實的擴散情況。2021/5/925T2-FLAIRTDWIADC圖eADC圖GE的后處理軟件平臺能提供eADC圖，既去除T2效應的干擾，又保留了DWI圖像固有的對比特征。文獻發(fā)現(xiàn)，兩個參數(shù)診斷效能相當，并且eADC有更好的圖像對比度。2021/5/926T2透射（shine-through）效應當受檢組織的T2值明顯增高時,會在DWI上有明顯的T2圖象對比存在，稱之為T2穿透效應，有時會造成擴散受限的假陽性表現(xiàn)。該術(shù)語常用來專指T2高信號對DWI中觀察到的高信號的貢獻。2021/5/927急性/亞急性期腦梗死，細胞毒性水腫為主。表現(xiàn)為病變區(qū)擴散受限（低ADC值），同時該區(qū)域水分增多，T2WI為高信號，雖然DWI圖像上為高信號，但要考慮這種高信號是擴散受限信號疊加了T2WI的高信號。T2透射（shine-through）效應2021/5/928T2透射（shine-through）效應腦橋出血致肥大性下橄欖核變性，ADC值增高，T2為高信號，由于T2透射效應，DWI為高信號。ADC值增高，表明擴散不受限，如果只分析DWI高信號容易造成擴散受限的假陽性結(jié)論。T2ADCDWI2021/5/929T2廓清（washout）效應該術(shù)語特指T2W高信號組織在DWI圖像上表現(xiàn)為等信號，原因歸結(jié)為組織雖然具有長T2時間，但由于同時擴散率增加，導致T2WI上為高信號恰好與ADC值升高引起擴散加權(quán)信號減低相抵消，二者之間出現(xiàn)平衡。往往見于血管源性水腫區(qū)域。2021/5/930T2廓清（washout）效應2021/5/931T2暗化（blackout）效應該術(shù)語描述了由于組織的T2W明顯低信號造成的DWI圖像上表現(xiàn)為低信號。多見于出血性病變，含鐵血黃素沉著等，通常發(fā)生順磁性磁敏感偽影或某些細胞密度明顯增加的腫瘤或腫瘤樣病變（如淋巴瘤、神經(jīng)結(jié)節(jié)病等）或水分減低的纖維組織2021/5/932T2暗化（blackout）效應病理確診淋巴瘤患者，腫瘤細胞核/漿比很高，細胞排列致密，ADC值降低，病灶內(nèi)有陳舊出血，T2低，由于T2暗化效應，DWI表現(xiàn)為等及稍低信號。2021/5/933DWI序列檢測病灶的敏感性很高，當DWI上顯示高信號時對我們敏感發(fā)現(xiàn)病灶非常有幫助。但是DWI上未見明顯異常的時候，我們需要警惕T2Washout或T2blackout效應所致的等信號或低信號有可能會掩蓋病灶。因此我們在進行DWI圖像分析時，一定要結(jié)合T2WI圖像和ADC/eADC參數(shù)圖綜合閱片。

綜合閱片的重要性2021/5/934DWI常見偽影基于EPI的DWI可產(chǎn)生與EPI序列相關的偽影：例如：磁敏感偽影：見于額竇及顳骨區(qū)域，此偽影即使使用高階勻場線圈也很難去糾正，而且隨著場強的增加而成顯性的增加，可通過減少回波鏈長度來減低。渦漩電流偽影：硬件間不匹配可引起，現(xiàn)已有許多技術(shù)來補償這種偽影，使得DWI質(zhì)量得到提高。運動偽影2021/5/935磁敏感偽影2021/5/936渦漩電流偽影2021/5/937運動偽影

(癲癇發(fā)作）2021/5/938成像序列：SE-EPI擴散加權(quán)成像基于SE的EPI擴散成像是臨床最常用、最實用的擴散成像技術(shù)。EPI技術(shù)是可縮短EPI的回波鏈并大大縮短TE，從而可大大減輕磁敏感偽影。2021/5/939GE：PropellerDWI；西門子：Blade是基于FSE序列螺旋槳采集的擴散加權(quán)序列。優(yōu)點：圖像信噪比更高，空分辨力高。能夠減輕磁敏感引起的彌散偽影，從而有利于對眼眶、顱底、腦干等部位的觀察。對于義齒或有手術(shù)區(qū)殘留有順磁性物質(zhì)的病例，可明顯減輕金屬偽影。運動Propeller技術(shù)，可明顯減少或消除運動偽影。缺點：掃描時間長。成像序列：螺旋槳彌散加權(quán)成像（PropellerDWI）

2021/5/940EPI-DWIPropellerDWI在氣體-骨組織交界面，可明顯減輕磁場部不均勻引起的磁敏感偽影2021/5/941EPI-DWIPropellerDWIPropellerDWI比EPI-DWI圖像信噪比及空分辨力更高。2021/5/9422021/5/943影響水分子彌散的因素生物組織內(nèi)的水分子的擴散分為三大類：細胞內(nèi)擴散，細胞外擴散，跨膜擴散，且擴散運動受到組織結(jié)構(gòu)、細胞內(nèi)細胞器和組織大分子的影響。細胞體積的變化細胞外間隙的變化細胞膜滲透作用的變化大分子蛋白物質(zhì)的影響

……2021/5/9442021/5/9452021/5/9462021/5/9472021/5/9482021/5/949DWI上高信號（擴散受限）

一、細胞毒性水腫

神經(jīng)元/膠質(zhì)細胞水腫急性腦梗死、腦外傷、缺血缺氧性腦病髓鞘水腫

MS急性期，中毒性腦病（CO中毒），代謝性腦?。ˋLD）軸索水腫彌漫性軸索損傷（DAI）

Wallerian變性2021/5/950DWI上高信號（擴散受限）二、細胞密度高、細胞外間隙小

淋巴瘤，原始神經(jīng)外胚層腫瘤等

三、粘滯度高

腦膿腫表皮樣囊腫凝固性壞死2021/5/951ADC值降低，DWI為高信號，擴散受限。急性/亞急性期腦梗死—細胞毒性水腫2021/5/952缺血缺氧性腦病2天：細胞毒性腦水腫2021/5/953MS急性期—細胞毒性水腫，呈DWI高信號，ADC值減低多發(fā)性急性期—細胞毒性水腫2021/5/954彌漫性軸索損傷—細胞毒性水腫彌漫性軸索損傷—細胞毒性水腫，ADC值降低，DWI為高信號，擴散受限。2021/5/955下橄欖核Wallerian變性—細胞毒性水腫腦橋出血致肥大性下橄欖核變性，導致細胞毒性水腫，ADC值增高，T2為高信號，由于T2透射效應，DWI為高信號。2021/5/956淋巴瘤—擴散受限淋巴瘤（彌漫性大B細胞型），由于細胞密度高、細胞外間隙小，ADC值降低，DWI為高信號，擴散受限。2021/5/957腦膿腫—擴散受限膿液粘滯度高，擴散受限，ADC值降低，DWI為高信號2021/5/958表皮樣囊腫—擴散受限表皮樣囊腫，囊液粘滯度高，擴散受限，ADC值降低，DWI為高信號2021/5/959腦弓形體病，中心凝固性壞死，粘滯度高，呈DWI高信號，ADC值減低腦炎—中心凝固性壞死—擴散受限2021/5/960原發(fā)性震顫行射頻丘腦切開術(shù)后出現(xiàn)凝固性壞死，粘滯度高，呈DWI高信號，ADC值減低。

凝固性壞死—擴散受限2021/5/961正常腦組織彌散加權(quán)成像2021/5/962正常腦組織DWI信號特點基底節(jié)DWI呈低信號正常鐵沉積與T2對比有關ADC圖通常呈等信號依沉積鐵造成的磁敏感偽影不同可呈高或等信號2021/5/963正常腦組織DWI信號特點灰白質(zhì)DWI上皮質(zhì)通常比白質(zhì)信號略高：由T2對比引起ADC值基本相等有報道指出ADC值隨年齡增長而增加，但增長幅度很小且在腦組織所有部分均可以被觀察到，在白質(zhì)和豆狀核較其它部位略明顯。2021/5/964正常腦組織DWI信號特點內(nèi)囊后肢、皮質(zhì)脊髓束、丘腦內(nèi)側(cè)和小腦上腳DWI?？梢娋衷钚愿咝盘枺河蒚2對比引起，屬正常表現(xiàn)，無臨床意義。ADC圖通常表現(xiàn)為等信號。2021/5/965正常腦組織DWI信號特點脈絡叢DWI上有時因膠樣囊變呈明顯高信號ADC圖上信號相應的輕度升高通常要高于腦白質(zhì)，而較腦脊液要低代表脈絡叢凝膠樣囊變，通常和年齡相關2021/5/966脈絡叢因膠樣囊變，呈明顯DWI高信號表現(xiàn)2021/5/967兒童腦組織DWI信號特點兒童腦組織特點：含水量高，細胞不成熟，白質(zhì)未髓鞘化。較成人有更高的ADC值。不同區(qū)域的ADC值變化較大：1、白質(zhì)區(qū)ADC值高于灰質(zhì)區(qū)。2、出生時皮層下白質(zhì)ADC值高于內(nèi)囊前肢和后肢3、皮層和尾狀核ADC值高于丘腦和豆狀核。4、除腦脊液外，隨兒童腦組織成熟度增加ADC值下降。2021/5/9682d腦組織，DWI信號特點1、白質(zhì)區(qū)ADC值高于灰質(zhì)區(qū)。2、出生時皮層下白質(zhì)ADC值高于內(nèi)囊前肢和后肢3、皮層和尾狀核ADC值高于丘腦和豆狀核。4、除腦脊液外，隨兒童腦組織成熟度增加ADC值下降。2021/5/969腦水腫定義：腦細胞內(nèi)或細胞外間隙積累了過多的水分。分類細胞毒性水腫血管源性水腫間質(zhì)性水腫常規(guī)MR成像不能區(qū)分水腫的類型。DWI聯(lián)合ADC反映腦組織水分子微觀水平的運動，可以區(qū)分水腫類型。2021/5/970細胞毒性水腫定義：由于異常的細胞滲透壓調(diào)節(jié)而造成的胞漿內(nèi)異常液體攝取。受累細胞灰質(zhì)常為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞白質(zhì)常為神經(jīng)膠質(zhì)細胞，嚴重時可累及軸突（軸突腫脹）和髓鞘（髓鞘內(nèi)水腫）DWI呈高信號，ADC值下降2021/5/971細胞毒性水腫常見疾病及其可逆性梗死：動脈性梗死：部分可逆（缺血性半暗帶）TIA和靜脈梗死：部分或全部可逆缺氧缺血性腦?。翰豢赡鎰?chuàng)傷性腦損傷：不可逆癲癇持續(xù)狀態(tài)、彌漫軸索損傷伴發(fā)軸索腫脹、早期華勒氏

（Wallerian）變性、髓鞘內(nèi)水腫（多發(fā)性硬化的急性期、中毒或代謝性白質(zhì)腦病、滲透性髓鞘溶解）：部分或全部可逆2021/5/972（缺血缺氧性腦?。毎拘运[，ADC低信號，DWI高信號，擴散受限細胞毒性水腫2021/5/973血管源性水腫血腦屏障的功能障礙→蛋白質(zhì)、電解質(zhì)、水分子異常進入細胞外間隙腦白質(zhì)更加顯著常見于腦腫瘤、顱內(nèi)血腫、梗死、腦膿腫、挫傷、腦炎、可逆性后部腦病綜合征等病變靜脈性缺血：首先為血管源性水腫（靜脈充血和正常血腦屏障的破壞）→進展為細胞毒性腦水腫2021/5/974血管源性水腫ADC值升高：含有游離水分子的細胞外間隙的擴大依T2對比不同在DWI上可顯示為低信號、等信號（T2廓清效應）或稍高信號（T2透射效應）一般可逆2021/5/975可逆性后部腦病綜合征

(posteriorreversibleencephalopathysyndrome,

PRES)與高血壓性腦病、嚴重先兆子癇/子癇、免疫抑制藥物或干擾素的神經(jīng)毒性、尿毒癥和血栓性血小板減少性紫癜有關病因：腦血管自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能不全和小血管—微動脈的血管病腦灌注的維持主要通過小動脈和微動脈的肌源性和神經(jīng)源性成分自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用椎基底動脈系統(tǒng)和大腦后動脈缺乏交感神經(jīng)分布癥狀：頭痛、警覺性下降、嘔吐、癲癇、視覺紊亂2021/5/976可逆性后部腦病綜合征

多見于雙側(cè)枕葉以及后頂葉大腦中和大腦后動脈之間的分水嶺區(qū)一般也會受累還可累及額顳葉、腦干、小腦、基底節(jié)、丘腦和胼胝體有時候僅以皮層改變?yōu)橹?021/5/977可逆性后部腦病綜合征2021/5/978可逆性后部腦病綜合征9歲，女性，間斷性腹痛，Burkitt淋巴瘤行P方案誘導治療，PRES2021/5/979可逆性后部腦病綜合征2021/5/980PRES與其它DWI皮層高信號疾病鑒別2021/5/981DWI在腦部疾病中的應用腦梗死腦膿腫表皮樣囊腫腦腫瘤分析病變周圍水腫腦白質(zhì)病變2021/5/982一、DWI在腦梗死中的應用2021/5/983腦梗死DWI成像的病理基礎急性期腦梗塞（細胞毒性水腫）正常時2021/5/984腦梗塞早期細胞毒性水腫由于異常的細胞滲透壓調(diào)節(jié)而造成的胞漿內(nèi)異常液體攝取。見于缺血、創(chuàng)傷、中毒代謝性疾病、脫髓鞘等；灰質(zhì)為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞；白質(zhì)為神經(jīng)膠質(zhì)細胞，嚴重時可累及軸突（軸突腫脹）和髓鞘（髓鞘內(nèi)水腫）。DWI呈明顯高信號ADC圖呈明顯低信號2021/5/985腦梗塞亞急性后期或慢性期正常時慢性期腦梗塞（血管源性水腫）2021/5/986腦梗塞亞急性后期或慢性期血管源性水腫細胞受損加重，細胞溶解使限制性擴散減少，自由擴散增加；血腦屏障的功能障礙→蛋白質(zhì)、電解質(zhì)、水分子異常進入細胞外間隙，使自由擴散增加；DWI顯示為低信號、等或稍高信號影。ADC圖呈高信號。2021/5/987DWI在腦梗塞中的價值超早期診斷：發(fā)現(xiàn)早于6h的梗死灶（30min）；及時發(fā)現(xiàn)小梗死灶；鑒別新鮮與陳舊性梗死灶—確定責任病灶；掃描時間短，適合急診不易配合的患者檢查；幫助與其他病變進行鑒別診斷。2021/5/988

半暗帶區(qū)位于嚴重缺血中心區(qū)周圍低灌注區(qū)的缺血性腦組織；隨情況變化而處于動態(tài)變化過程。“治療時間窗”

DWI的價值在未形成永久性損害之前顯示缺血灶部位、大??；病灶中心與邊緣ADC值的差別；急性期DWI較T2WI顯示病灶范圍更大；DWI與PWI結(jié)合更能準確顯示缺血半暗帶，反映缺血程度和腦組織損害狀況。2021/5/989腦梗死不同時期的DWI表現(xiàn)超急性期＜6h、急性期6h～3d細胞毒性水腫期或血管源性水腫早期細胞腫脹，細胞外間隙明顯縮小，水分子彌散嚴重障礙，DWI呈高信號，ADC值減低亞急性期3d～3w血管源性水腫期組織含水總量較前增加，水分子彌散程度較前增加，DWI呈稍高信號，ADC值“假正常化”慢性期3w～3m細胞液化壞死更多，組織含水量更多，ADC值升高，DWI呈低信號，T2WI呈高信號2021/5/990各期腦梗死的信號演變超急性期＜6h急性期6h～3d亞急性期3d～3w慢性早期3w～1m慢性晚期1m～3m主要病理改變細胞毒性水腫細胞毒/血管源性水腫細胞毒/血管源性水腫血管源性水腫液化T2等高高高極高DWI高極高高/等低低ADC低極低低/等高高2021/5/991隨時間推移，DWI信號逐漸減低，ADC信號逐漸增高2021/5/992T2DWIADC各期腦梗死的信號演變成年人動脈期梗死后30sDWI信號增高，ADC信號減低，8~32h明顯降低，1~4周恢復到基線水平。2021/5/993ADC值假性正?；毖阅X中風早期為細胞毒性水腫，隨著血腦屏障的破壞繼而出現(xiàn)細胞毒性水腫和血管源性水腫混合存在，隨著兩者比例的變化，中風病灶的ADC值由降低向假性正常化再向升高發(fā)展。前循環(huán)中風的假性正常化在中風后7-14天，而在后循環(huán)，這個過程要早得多。2021/5/994腦梗塞的DWI表現(xiàn)超急性期腦梗塞（0-6小時

）T1、T2WI:可表現(xiàn)正常信號FLAIR:稍高/正常信號DWI:明亮高信號ADC:低信號2021/5/995超急性期腦梗死（3h）治療3d后2021/5/996超急性期腦梗塞（0-6小時

）男，71歲,左側(cè)肢體活動障礙6h.2021/5/997超急性期腦梗塞（0-6小時

）男，62歲，左側(cè)肢體活動不利5h。2021/5/998超急性期腦梗塞（0-6小時

）女性，59歲，突發(fā)右側(cè)肢體無力4h.2021/5/999女性，71歲；右側(cè)肢體無力6小時2021/5/9100腦梗塞DWI表現(xiàn)急性期腦梗塞T1WI:稍低信號T2WI:稍高信號FLAIR:高信號DWI:明亮高信號ADC:低信號2021/5/9101女性，78歲，高血壓伴意識障礙1天2021/5/9102謝謝！男性，68歲，左側(cè)肢體無力1天2021/5/9103急性期腦梗塞男，72歲，右側(cè)肢體活動障礙10h。2021/5/9104急性期腦梗塞女，58歲，高血壓，頭昏頭痛1天。2021/5/9105急性期腦梗塞女，62歲，右側(cè)肢體無力1天。2021/5/9106腦梗塞DWI表現(xiàn)亞急性期腦梗塞T1WI:低信號T2WI:高信號FLAIR:高信號DWI:高信號ADC:低信號2021/5/9107男，78歲。突發(fā)意識障礙伴右側(cè)肢體無力2天2021/5/9108亞急性期腦梗塞男，72歲，高血壓10余年，突發(fā)頭昏頭痛伴右側(cè)肢體活動障礙1w。2021/5/9109亞急性期腦梗塞2021/5/9110腦梗塞DWI表現(xiàn)慢性期腦梗塞T1WI低信號T2WI高信號FLAIR高信號DWI稍高信號ADC高信號2021/5/9111慢性期腦梗塞2021/5/9112慢性期腦梗塞2021/5/9113二、DWI在顱內(nèi)感染性疾病的應用病毒性腦炎ADC值表現(xiàn)多樣，為不同病灶區(qū)域處于不同病理變化及發(fā)展階段，水分子擴散性不同所致。腦膿腫內(nèi)多細胞性、高粘稠度使膿液內(nèi)水分子擴散速度減慢，DWI信號明顯增高，ADC值明顯降低；膿腫壁由炎性細胞、膠原纖維及肉芽組織組成，擴散較快；膿腫周圍水腫帶由炎性介質(zhì)產(chǎn)生的血管源性水腫所致，水分子擴散明顯加快。

DWI及ADC值測量有助于膿腫各組成部分的區(qū)分。2021/5/91142021/5/9115男，43歲.反復發(fā)熱、頭痛12天。病毒性腦炎T2WIT2WIT2WI2021/5/9116腦膿腫鑒別診斷與囊性、壞死性腫瘤腫瘤壞死區(qū)內(nèi)基本為自由水，DWI呈低信號，ADC值增高但當腫瘤的中央壞死區(qū)含無菌性和凝固性壞死、出血和粘稠的粘液時，也可表現(xiàn)為DWI高信號，ADC值降低與單純凝固性壞死常發(fā)生于射頻丘腦切開術(shù)之后DWI呈高信號，ADC值降低病史有助于鑒別2021/5/9117腦膿腫形成期DWI表現(xiàn)膿腔DWI呈高信號，ADC平均值0.6010-3s/mm2T1＋cT2WI2021/5/9118腦膿腫吸收期DWI表現(xiàn)DWI信號逐漸減低，ADC平均值1.46×10-3s/mm2T2WI2021/5/9119不同時期腦膿腫的DWI演變

2021/5/9120腦膿腫T1＋cT2WI2021/5/9121T2WIT1＋cDWIADC膠質(zhì)母細胞中心液化壞死2021/5/9122腦膿腫與囊性腦腫瘤鑒別2021/5/9123腦轉(zhuǎn)移瘤壞死囊變DWI表現(xiàn)

腫瘤中央DWI為低信號，平均ADC值為1.8×10-3s/mm22021/5/9124原發(fā)性震顫行射頻丘腦切開術(shù)后出現(xiàn)凝固性壞死影像表現(xiàn)類似膿腫，治療史可以有助于鑒別2021/5/9125三、DWI對顱內(nèi)腫瘤鑒別的應用協(xié)助部分腫瘤（如膠質(zhì)瘤、腦膜瘤）的定性與分級；協(xié)助分析環(huán)狀強化病灶的鑒別（如膠質(zhì)瘤囊變與腦膿腫）；鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫、表皮樣囊腫（膽脂瘤）等；幫助判斷瘤周水腫區(qū)腫瘤細胞浸潤情況；幫助分析腫瘤成分和結(jié)構(gòu)；監(jiān)測放療、化療的治療效果，鑒別腫瘤復發(fā)或放療損傷反應、早起發(fā)現(xiàn)化療導致的神經(jīng)神經(jīng)中毒作用。2021/5/9126腦膠質(zhì)瘤膠質(zhì)瘤級別不同,DWI表現(xiàn)不同,

高級別膠質(zhì)瘤內(nèi)較緊密的細胞結(jié)構(gòu)導致擴散受限,ADC值減小。而低級別膠質(zhì)瘤內(nèi)細胞結(jié)構(gòu)較松散,ADC值增加。研究證明高級別和低級別膠質(zhì)瘤的ADC值與組織學中的細胞密度具有很好的負性相關ADC值對膠質(zhì)瘤分級有重要價值。2021/5/9127ADC范圍平均ADC特殊I級1.302–1.9211.659DNT2.546II級1.270–1.7761.530中樞神經(jīng)細胞瘤1.009III級1.045–1.5761.245IV級0.769–1.4221.079PNET0.835淋巴瘤0.504–1.0670.725腦膜瘤0.796–2.6771.036與惡性程度及亞型無關轉(zhuǎn)移瘤0.887–1.5811.149常見腦腫瘤的ADC值Fumiyuki自由水約2.5;正常腦組織0.7-0.9;異常變化上下限制為0.4-2.5胚胎發(fā)育不良性神經(jīng)上皮腫瘤(DNT);原始神經(jīng)外胚層腫瘤(PNET)2021/5/9128T1WIC-常規(guī)MRIT1WIC-和FLAIR上壞死分別為低和高信號。T1WIC+顯示一伴病灶周圍水腫的環(huán)狀增強病灶，提示可能為一伴中央壞死的惡性腫瘤。T1WIC+FLAIR2021/5/9129信號與CSF相仿，提示液性壞死。DWI和ADC圖分別顯示中央壞死區(qū)為低信號和高信號（液化之腫瘤壞死）；DWI顯示腫瘤實質(zhì)區(qū)呈高信號；瘤周水腫為等和略低信號，提示有較多腫瘤細胞浸潤。2021/5/9130ADCmapT1WIC+腫瘤壞死區(qū)ADC值(2.04Ｘ10-3mm2/s)甚高，約為腦實質(zhì)ADC值的3倍,提示為液化壞死。2021/5/9131ADCmapT1WIC+腫瘤實質(zhì)部分的ADC值為1.13－1.49Ｘ10-3mm2/s，正常腦實質(zhì)的ADC值為0.738－0.798Ｘ10-3mm2/s，瘤周水腫的ADC值為1.08Ｘ10-3mm2/s，與腫瘤實質(zhì)部分和腦實質(zhì)者相似，提示可能有較多腫瘤細胞浸潤，因此考慮惡性腫瘤，本例為膠質(zhì)母細胞瘤。2021/5/9132T1WIC-星形細胞瘤Ⅱ級MRI表現(xiàn)不典型（有出血，輕度增強和較廣泛瘤周水腫）。結(jié)合DWI可能有助于獲得較正確診斷。T1WIC+T2WIFLAIR2021/5/9133DWI顯示腫瘤為低信號（細胞密度不高、細胞外間隙較大和微囊變），瘤周水腫為高信號，ADC圖反映出水腫區(qū)無明顯腫瘤細胞浸潤。據(jù)此表現(xiàn)提示為低度惡性膠質(zhì)瘤，病理診斷為星形細胞瘤Ⅱ級。病理切片DWIADC圖2021/5/9134ADCmapADCvalueADCvalue高ADC值=無大量腫瘤細胞浸潤,符合星形細胞瘤Ⅱ級。腫瘤實質(zhì)的ADC值(2.42-2.95Ｘ10-3mm2/s)(由于細胞密度不高、細胞外間隙較大和微囊變)約為正常腦實質(zhì)ADC值(0.790-0.877Ｘ10-3mm2/s）的3倍。腫瘤實質(zhì)部分高ADC值提示為低度惡性膠質(zhì)瘤。2021/5/9135男，45歲.右側(cè)顳葉膠質(zhì)瘤術(shù)后半年。2021/5/9136腦膜瘤在DWI上信號不定多數(shù)良性腦膜瘤在DWI上為等信號，僅有23%表現(xiàn)為略高信號，ADC正常或略有升高惡性腦膜瘤腫瘤細胞體積大，密度增高，細胞外間隙減??；細胞核體積大，核-漿比例增大，出現(xiàn)核異形性，細胞內(nèi)間隙減少，水分子擴散受限，ADC值增高，DWI上多呈明顯高信號。良惡性腦膜瘤的鑒別2021/5/9137良性腦膜瘤

T2WIT1+CDWI（等信號）2021/5/9138惡性腦膜瘤FLAIRT1WI+C常規(guī)MRI顯示為良性腦膜瘤的表現(xiàn)，但DWI上為高信號，ADC值降低提示細胞密度高，為惡性腦膜瘤表現(xiàn)。

DWIADC圖2021/5/9139ADC圖瘤周水腫區(qū)ADC值(1.08Ｘ10-3mm2/s）與正常腦實質(zhì)者(0.930-1.00Ｘ10-3mm2/s）相仿，提示有較多腫瘤細胞浸潤，符合腦腦膜伴腦浸潤的診斷。2021/5/9140瘤周水腫鑒別：區(qū)別高級別膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤間變性星形細胞瘤和膠質(zhì)母細胞瘤，瘤周水腫區(qū)有較多瘤細胞浸潤，故水腫區(qū)ADC值與腫瘤實質(zhì)區(qū)ADC值接近。腦轉(zhuǎn)移瘤因生長迅速,其內(nèi)常有壞死囊變區(qū)域,囊變壞死區(qū)以漿液性的壞死物為主,其黏稠度相對較低,而周圍實質(zhì)部分由于細胞排列緊密,在DWI上腫瘤周邊環(huán)狀高信號或稍高信號的瘤周帶,使轉(zhuǎn)移瘤在DWI上顯示較為清楚。而轉(zhuǎn)移瘤周圍水腫區(qū)的ADC值明顯高于間變性星形細胞瘤和膠質(zhì)母細胞瘤的瘤周水腫區(qū)。2021/5/9141腦內(nèi)淋巴瘤組織學：瘤細胞密集、核漿比率高,瘤組織的細胞外間隙縮小,細胞內(nèi)水分子黏滯度增高,造成水分子擴散受限,在DWI上表現(xiàn)為高信號,且信號較均勻,ADC值減低。2021/5/9142病灶T1增強顯示明顯強化，DWI上也為高信號T1+CDWIT1WI2021/5/9143T1+CT2FLAREADC病灶T1增強顯示均勻強化，ADC圖上顯示低信號2021/5/9144淋巴瘤（彌漫性大B細胞型）

2021/5/9145DWIADC圖DWI見病灶信號強度高于正常腦組織8.9倍，ADC圖上腫瘤和瘤周