磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用

磁共振彌散加權(quán)像DiffusionWeightedImagingDWI臨床應(yīng)用cge磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第1頁

概念彌散是自然界中最基本物理現(xiàn)象，指分子不規(guī)則隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)。通慣用于描述分子等顆粒由高濃度向低濃度區(qū)擴(kuò)散微觀運(yùn)動(dòng)。DWI上水分子隨機(jī)微觀運(yùn)動(dòng)大小用彌散系數(shù)來描述，單位為平方毫米／秒。彌散系數(shù)越大，代表分子彌散運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)。磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第2頁

DWI基本原理物理基礎(chǔ)人體中大約有70％水，與DWI相關(guān)彌散主要指體內(nèi)水分子（包含自由水和結(jié)合水）隨機(jī)位移運(yùn)動(dòng)。水分子隨機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中不停相互碰撞，每次碰撞后水分子發(fā)生偏向并旋轉(zhuǎn)，使其位置與運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生隨機(jī)改變。在存在濃度梯度情況下，分子彌散運(yùn)動(dòng)遵照一定規(guī)律（Fick’s定律）。即在無外力作用下，分子總是從濃度高一方向濃度低一方位移。受限彌散細(xì)胞膜或大分子蛋白等生物組織中天然屏障使得水分子彌散受到限制，稱為受限彌散（ristricteddiffusion)。磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第3頁

彌散方式各向同性彌散在均勻介質(zhì)中，水分子任何方向彌散系數(shù)都相等，稱為各向同性彌散(isotropicdiffusion)，即彌散不受方向限制。各向異性彌散同一介質(zhì)在三個(gè)彌散梯度方向（相位、層面和讀出方向）上展現(xiàn)不一樣彌散運(yùn)動(dòng)，引發(fā)不一樣信號表現(xiàn)，稱為各向異性彌散（anisotropicdiffusion)。磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第4頁

DWI信號形成機(jī)制活體組織中，水分子彌散運(yùn)動(dòng)包含細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)和跨細(xì)胞運(yùn)動(dòng)以及微循環(huán)（灌注），細(xì)胞外運(yùn)動(dòng)和灌注是組織DWI信號衰減主要原因。組織內(nèi)水分子隨機(jī)運(yùn)動(dòng)越多，在DWI中信號衰減越顯著。自由水比固體組織有極高彌散系數(shù)，造成信號大量丟失，在DWI上呈顯著低信號。DWI是在常規(guī)MRI序列基礎(chǔ)上，在X、Y、Z軸三個(gè)相互垂直方向上施加彌散敏感梯度，從而取得反應(yīng)體內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)情況MR圖像。優(yōu)點(diǎn)：1、顯著降低成像時(shí)間；2、降低運(yùn)動(dòng)偽影——propeller技術(shù)應(yīng)用；3、增加因分子運(yùn)動(dòng)而使信號強(qiáng)度改變敏感性。定量指標(biāo)：DWI圖ADC圖磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第5頁彌散定量指標(biāo)（DWI.ADC）DWI定量分析彌散系數(shù)直接反應(yīng)組織彌散特征，為衡量生物組織中分子彌散程度絕對值。但受限彌散、彌散時(shí)間、血流、運(yùn)動(dòng)、RF脈沖等原因均可影響測得彌散系數(shù)，是當(dāng)前在活體上測量水分子彌散運(yùn)動(dòng)與成像唯一方法ADC表觀彌散系數(shù)（apparentdiffusioncoefficient）—DWI上測得生物組織整體結(jié)構(gòu)特征彌散系數(shù)，反應(yīng)水分子彌散和毛細(xì)血管微循環(huán)（灌注）人工參數(shù)。ADC是水分子移動(dòng)自由度。

ADC＝[ln(S1/S2)]/(b2-b1)ln為自然對數(shù)。S為某一彌散敏感系數(shù)（b）下信號強(qiáng)度，S1和S2代表兩個(gè)不一樣b值感興趣區(qū)信號強(qiáng)度。b值——彌散加權(quán)程度（彌散敏感系數(shù)）。b=(γδA)(-δ△／3)γ為旋磁比，δ、△、A分別為擴(kuò)散梯度連續(xù)時(shí)間、間隔時(shí)間及強(qiáng)度，b值單位為秒/平方毫米。臨床應(yīng)用中普通固定δ、△、γ，僅經(jīng)過改變A大小而取得不一樣b值。磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第6頁b值受灌注影響大，小b值主要反應(yīng)局部組織微循環(huán)血流灌注，測得ADC值不穩(wěn)定。b=0產(chǎn)生無彌散權(quán)中T2像。大b值所測得ADC值受血流灌注影響小，很好反應(yīng)組織內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)。即b值越大，對水分子運(yùn)動(dòng)檢測越敏感，但圖像信噪比對應(yīng)下降。通常b值取1000s/mm3，成二組圖像：b=0和b=1000。DWI圖：彌散受限組織和長T2組織均表現(xiàn)為高信號。——不是純粹彌散圖，包含T2WI成份。（腦脊液是黑ADC圖：彌散程度高組織信號高（亮），彌散受限組織表現(xiàn)為低信號。（腦脊液是白）eADC圖：彌散受限組織信號高，自由彌散組織信號低——消除了T2穿透（shinethrough）效應(yīng)影響。（腦脊液是黑）DWI，b=1000DWI，b=0ADC磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第7頁

DWI臨床應(yīng)用中樞神經(jīng)系統(tǒng)骨骼肌肉系統(tǒng)肝臟乳腺卵巢子宮腎臟；前列腺心臟血

磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第8頁

中樞神經(jīng)系統(tǒng)超急性期和急性期腦缺血感染脫髓鞘病變腫瘤磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第9頁DWI早期診療腦缺血機(jī)理缺血后幾分鐘鈉-鉀泵功效失調(diào)

細(xì)胞內(nèi)鈉、水潴留

水分子擴(kuò)散下降（ADC值下降）

局部區(qū)域信號增高（DWI）磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第10頁病例1：張壯上，男性，磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第11頁

超急性期和急性期腦缺血DWI對超急性和急性腦梗塞檢出敏感性為88％～100％，特異性為86％～100％。能夠判別新鮮與陳舊性梗塞灶，并能評定預(yù)后。存在假陰性（病灶較小、空間分辨率有限）和假陽性（磁敏感效應(yīng)所致）。對新生兒急性缺血缺氧性腦病顯示敏感，且能準(zhǔn)確預(yù)測病灶范圍。對一過性缺血發(fā)作（TIA）顯示優(yōu)于常規(guī)MRI。磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第12頁病例2：鄧碧瑩，女，歲T1磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第13頁病例3：翟國開，男，歲磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第14頁病例4，黎自軍，男，歲磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第15頁病例5，粟素群，女磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第16頁

感染

化膿性感染：膿腔于DWI呈均勻高信號，ADC降低——彌散受限，與膿液高粘滯度和膿腫多細(xì)胞性相關(guān)。對細(xì)菌性腦膜炎并發(fā)硬膜下（外）積膿和炎性滲出物有鑒別診療意義，從而有利于指導(dǎo)臨床治療。一定程度上判別皰疹性腦炎和顳葉浸潤性膠質(zhì)瘤。磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第17頁脫髓鞘病變多發(fā)性硬化（MS）：分期：急性期DWI呈高信號，慢性病灶呈等信號，急性期硬化斑ADC顯著高于慢性硬化斑?？煽颗袆e脫髓鞘和梗死灶。磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第18頁

腫瘤判別判別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫：蛛網(wǎng)膜囊腫——DWI低信號，ADC顯著高信號；表皮樣囊腫——DWI高信號，ADC類似腦實(shí)質(zhì)低于CSF信號。判別腦膿腫和腫瘤囊變（壞死）。膠質(zhì)瘤分級。表皮樣囊腫術(shù)后殘余腦膿腫多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第19頁肝臟MR擴(kuò)散成像

DWI是當(dāng)前唯一能在活體上進(jìn)行分子擴(kuò)散測量，分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)及組織成份，反應(yīng)活體組織功效狀態(tài)功效性成像EPI技術(shù)+脂肪抑制（FS），選擇不一樣b值（100，500，1000s/mm2）。ADC值測量：DWI圖像上，每個(gè)病變部位選擇興趣區(qū)（3個(gè)），測量信號強(qiáng)度ADC值計(jì)算：ADC=（In[S低/S高]）/（b高-b低）磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第20頁磁共振彌散加權(quán)像DWI的臨床應(yīng)用第21頁肝臟MR擴(kuò)散成像

肝臟各病變ADC值范圍及平均ADC值（×10-3mm2)（×10-3mm2/s）病變類別ADC值范圍平均ADC值肝細(xì)胞癌0.87~1.591.35±0.18肝轉(zhuǎn)移瘤0.92~1