彌散加權(quán)成像DWI-原理和臨床應(yīng)用

彌散加權(quán)成像DWI原理和臨床應(yīng)用彌散現(xiàn)象(Diffusion)水分子的熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)隨機(jī)和無規(guī)律人體組織大部分是水彌散系數(shù)(DiffusionCoefficience,D)衡量水分子彌散的程度，彌散系數(shù)越大，水分子彌散的距離越大。組織的病變引起彌散系數(shù)的變化，用表觀彌散系數(shù)來表示。彌散現(xiàn)象彌散的影響因素組織結(jié)構(gòu)生化特性溫度外加使局部組織運(yùn)動(dòng)的因素彌散的測(cè)量生物、物理方法放射活性或熒光標(biāo)記核磁共振成像（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）彌散現(xiàn)象成像原理基本脈沖序列：SEEPI磁共振彌散成像在原有脈沖序列的基礎(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。彌散成像原理b=γ2Gδ2(△–δ/3)b值是反映附加梯度場(chǎng)性質(zhì)的參數(shù)彌散加權(quán)成像中的彌散運(yùn)動(dòng)1234靜止水分子彌散水分子射頻場(chǎng)梯度場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度9001800彌散梯度場(chǎng)對(duì)水分子彌散程度決定了信號(hào)降低的程度，通過測(cè)量信號(hào)降低的程度反算彌散系數(shù)；反之，水分子彌散受限的程度決定了信號(hào)增高的程度，通過測(cè)量信號(hào)降低的程度反算彌散系數(shù)；彌散圖像的影響因素ADC：表觀彌散系數(shù)T2WI,B=0DWI,B=1000彌散圖像的影響因素體內(nèi)各種因素的變化影響彌散運(yùn)動(dòng)呼吸、心跳、毛細(xì)血管灌注、組織結(jié)構(gòu)等T2透過效應(yīng)（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)彌散圖像包含有T2、質(zhì)子和彌散程度變化的綜合信息=&b=0b=1000ADCT2spin彌散DWIADC：表觀彌散系數(shù)S0S*exp(-g2G2d2(D-d/3)D)=S0

*

exp(-)

=

SbADC9001800GG

D彌散梯度場(chǎng)、b值和ADC值b=0b=1200s/mm2脈沖序列的選擇脈沖序列SEEPI彌散加權(quán)像：信號(hào)的衰減與彌散系數(shù)有很好的相關(guān)性GREEPI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)角有關(guān)，很難測(cè)出彌散系數(shù)的精確值。GRE掃描很快，不能加載幅度大、時(shí)間過長(zhǎng)的梯度中樞神經(jīng)系統(tǒng)應(yīng)用TE=70ms保證彌散加權(quán)像圖像的信噪比，TE應(yīng)等于T2。在1.5T磁共振中，腦組織的T2值最大為180-200ms。b=1000ZOOM線圈相位校正，優(yōu)化TE選項(xiàng)，Asset彌散加權(quán)成像的應(yīng)用病變組織彌散改變的病理基礎(chǔ)彌散加權(quán)成像在急性腦梗塞中的應(yīng)用和影像學(xué)表現(xiàn)T2透過效應(yīng)(T2ShineThrough)GE獨(dú)有的指數(shù)表觀彌散系數(shù)：eADC彌散加權(quán)成像在臨床上的應(yīng)用范圍彌散改變的病理基礎(chǔ)正常組織隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的水分子---低信號(hào)細(xì)胞毒性水腫的組織運(yùn)動(dòng)受限的水分子---高信號(hào)AB組織內(nèi)影響水分子彌散的因素

細(xì)胞內(nèi)外的體積變化水分子通過細(xì)胞膜的滲透作用細(xì)胞外間隙形態(tài)的改變彌散系統(tǒng)的正常范圍表觀彌散系統(tǒng)的正常范圍自由水的ADC值大約為2.5x10-3mm2/s正常腦組織的ADC值為0.7-0.9x10-3mm2/s腦組織急性病變的ADC值多為降低腦組織亞急性或慢性病變的ADC值多為升高ADC異常變化的上下限為

0.4x10-3mm2/s——2.5x10-3mm2/s急性腦梗塞彌散成像急性腦梗塞的彌散表現(xiàn)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，仍是降低

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)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圖無變化

DWI顯示異常高信號(hào)（面積無變化）

T2WI與DWI顯示同樣的異常高信號(hào)

急性腦梗塞彌散成像35分鐘3小時(shí)7小時(shí)腦缺血的演變過程ADC值下降A(chǔ)DC值升高1W2W3W4WT2透過效應(yīng)ShineThrough絕大多數(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床病例表明ADC的下降開始于梗死后5min，較正常低35-60%隨后降低的ADC值逐漸升高，5-10天左右達(dá)到一假性正常化表現(xiàn)ADC值逐漸增加并高于正常值彌散圖像是多種因素綜合形成的對(duì)比度彌散圖像包含有T2、質(zhì)子和ADC值變化的綜合信息，我們把T2及質(zhì)子的對(duì)比度在彌散圖像上反映的現(xiàn)象稱為透過效應(yīng)（shinethrough)。Shinethrough在梗死性病變發(fā)生一周左右，對(duì)彌散圖像的對(duì)比度其主要作用。

急性腦梗死一周內(nèi)彌散圖像對(duì)比度的決定因素T2透過效應(yīng)ShineThrougheADCeADC的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)eADC=Sb=1000/Sb=0eADC圖的信號(hào)對(duì)比度較ADC圖高病變部位的邊界顯示清晰應(yīng)用方便，病變的表現(xiàn)與DWI圖像一致，符合臨床觀察習(xí)慣GE引入獨(dú)特的eADC值概念DWIADC圖eADC圖彌散成像臨床應(yīng)用臨床病例皮層梗死臨床病例陳舊瘢痕T2FliarDWIT1+CADCeADC彌散成像其他臨床應(yīng)用彌散成像臨床應(yīng)用彌散成像DWI在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用急性超早期腦梗塞腫瘤，主要用于鑒別液化或含有液體的腫瘤 膿腫 囊腫 腫瘤囊變癲癇Parkinson病等變性性疾病指導(dǎo)臨床治療彌散成像臨床應(yīng)用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)掃描的效果一致彌散成像在腹部的應(yīng)用不利因素： 運(yùn)動(dòng)，T2時(shí)間過短（50ms），SNR下降主要用于囊性病變的鑒別 囊腫、血管瘤、膿腫、肝細(xì)胞癌測(cè)ADC圖時(shí)的b值差可以反應(yīng)實(shí)性腫瘤的血供含水豐富的腎臟具有較高的ADC值彌散成像其他臨床應(yīng)用eADCADC結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移彌散張量成像DTI原理和臨床應(yīng)用謝謝！彌散運(yùn)動(dòng)的方向性彌散的各向同性在均一狀態(tài)下，水分子彌散運(yùn)動(dòng)在各個(gè)方向是相同的各方向彌散運(yùn)動(dòng)的向量軌跡為球形彌散的各向異性在非均一狀態(tài)受屏障和生化特性的影響，水分子彌散運(yùn)動(dòng)在各個(gè)方向有差異各方向彌散運(yùn)動(dòng)的向量軌跡為橢球形彌散運(yùn)動(dòng)的方向性中樞神經(jīng)系統(tǒng)彌散運(yùn)動(dòng)的各向異性彌散運(yùn)動(dòng)受本身組織生化特