彌散加權成像DWI-原理和臨床應用

彌散加權成像DWI原理和臨床應用彌散現(xiàn)象(Diffusion)水分子的熱運動，即布朗運動隨機和無規(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構生化特性溫度外加使局部組織運動的因素彌散的測量生物、物理方法放射活性或熒光標記核磁共振成像（目前在人體上進行水分子彌散測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上加上一對梯度脈沖，此梯度脈沖即水分子彌散的標記物。彌散成像原理b=γ2Gδ2(△–δ/3)b值是反映附加梯度場性質(zhì)的參數(shù)彌散加權成像中的彌散運動1234靜止水分子彌散水分子射頻場梯度場信號強度9001800彌散梯度場對水分子彌散程度決定了信號降低的程度，通過測量信號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增高的程度，通過測量信號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動呼吸、心跳、毛細血管灌注、組織結構等T2透過效應（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、b值和ADC值b=0b=1200s/mm2脈沖序列的選擇脈沖序列SEEPI彌散加權像：信號的衰減與彌散系數(shù)有很好的相關性GREEPI彌散加權像：信號的衰減與彌散系數(shù)、組織的T1、T2時間、翻轉(zhuǎn)角有關，很難測出彌散系數(shù)的精確值。GRE掃描很快，不能加載幅度大、時間過長的梯度中樞神經(jīng)系統(tǒng)應用TE=70ms保證彌散加權像圖像的信噪比，TE應等于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，Asset彌散加權成像的應用病變組織彌散改變的病理基礎彌散加權成像在急性腦梗塞中的應用和影像學表現(xiàn)T2透過效應(T2ShineThrough)GE獨有的指數(shù)表觀彌散系數(shù)：eADC彌散加權成像在臨床上的應用范圍彌散改變的病理基礎正常組織隨機運動的水分子---低信號細胞毒性水腫的組織運動受限的水分子---高信號AB組織內(nèi)影響水分子彌散的因素

細胞內(nèi)外的體積變化水分子通過細胞膜的滲透作用細胞外間隙形態(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)細胞內(nèi)缺血表現(xiàn)（<3小時）

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）

ADC圖無變化，仍是降低

DWI顯示異常信號的范圍增大

T2WI有范圍小于DWI的異常信號血腦屏障明顯破壞（8–12小時）

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小時以后）

ADC圖無變化

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

急性腦梗塞彌散成像35分鐘3小時7小時腦缺血的演變過程ADC值下降ADC值升高1W2W3W4WT2透過效應ShineThrough絕大多數(shù)動物實驗及臨床病例表明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天左右達到一假性正?；憩F(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)子的對比度在彌散圖像上反映的現(xiàn)象稱為透過效應（shinethrough)。Shinethrough在梗死性病變發(fā)生一周左右，對彌散圖像的對比度其主要作用。

急性腦梗死一周內(nèi)彌散圖像對比度的決定因素T2透過效應ShineThrougheADCeADC的應用優(yōu)勢eADC=Sb=1000/Sb=0eADC圖的信號對比度較ADC圖高病變部位的邊界顯示清晰應用方便，病變的表現(xiàn)與DWI圖像一致，符合臨床觀察習慣GE引入獨特的eADC值概念DWIADC圖eADC圖彌散成像臨床應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用彌散成像臨床應用彌散成像DWI在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應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臨床治療彌散成像臨床應用彌散成像在乳腺中的應用惡性腫瘤的ADC均明顯降低良性病變的ADC無明顯降低與MR增強掃描的效果一致彌散成像在腹部的應用不利因素： 運動，T2時間過短（50ms），SNR下降主要用于囊性病變的鑒別 囊腫、血管瘤、膿腫、肝細胞癌測ADC圖時的b值差可以反應實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用eADCADC結腸癌肝轉(zhuǎn)移彌散張量成像DTI原理和臨床應用謝謝！彌散運動的方向性彌散的各向同性在均一狀態(tài)下，水分子彌散運動在各個方向是相同的各方向彌散運動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，水分子彌散運動在各個方向有差異各方向彌散運動的向量軌跡為橢球形彌散運動的方向性中樞神經(jīng)系統(tǒng)彌散運動的各向異性彌散運動受本身組織生化特