磁共振弥散加权成像原理及应用

1、弥散成像的基本知识弥散的基本概念自由水的布朗运动影响因素组织结构测量方法生物、物理方法放射活性或荧光标记核磁共振成像核磁共振是目前在人体上进行水分子弥散测量与成像的唯一方法10/14/20221弥散加权像的成像原理磁共振弥散成像即在已有脉冲序列的基础上加上一对梯度脉冲，此梯度脉冲即水分子弥散的标记物。最常用的脉冲序列是SE序列质子在沿梯度场进行弥散运动时，其自旋频率会发生改变。结果是回波时间内相位不能重聚，导致信号下降b =2G2 (/3 )b值是反映附加梯度场性质的参数b值的与信号衰减成正比10/14/20222MR弥散成像的原理234静止水分子1弥散水分子RFslice信号強度3组织 A

2、组织B正常脑组织随机运动的水分子 = 低信号细胞毒性水肿的脑组织运动受限的水分子 = 高信号DW-EPI诊断急性脑梗塞原理10/14/20224弥散加权像脉冲序列的确定SE弥散加权像：信号的衰减与弥散系数有关GRE弥散加权像：信号的衰减与弥散系数、组织的T1、T2时间、翻转角度有关。因此很难测出弥散系数的精 确值。活体研究中，GRE弥散加权像的图像计算的ADC比真正的弥散系数大。GRE扫描很快，不能加载幅度过大、时间过长的梯度10/14/20225弥散图像的分析体内各种因素的变化使弥散系数不准确呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等T2 shine through：由于DWI图像以SE-EPI序

3、列扫描，含有不同程度的质子加权和T2成分，不能真正反映脑组织的弥散系数。T2spinADCDWIADC MapeADC Map10/14/20226 弥散图像包含有T2、质子、和ADC值变化的综合信息，我们把T2及质子的对比度在弥散图像上反映的现象称为透过效应（shine through). Shine through 在梗死性病变发生一周左右，对弥散图像的对比度其主要作用。 再次声明弥散图像是多种因素综合形成的对比度T2 shine through效应10/14/20227弥散图像的分析体内各种因素的变化使弥散系数不准确呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等T2 shine through：由

4、于DWI图像以SE-EPI序列扫描，含有不同程度的质子加权和T2成分，不能真正反映脑组织的弥散系数。T2spinADCDWIADC MapeADC Map10/14/20228急性脑梗死弥散图像对比度的统计分析ADCADCT2 shine throughSpin density10/14/20229急性脑梗死一周内弥散图像 对比度的决定因素10/14/202210发病35分钟的脑卒中10/14/202211发病3小时的脑卒中10/14/202212发病7小时的脑卒中10/14/202213脑缺血的演变过程10/14/202214表观弥散系数变化情况自由水的ADC值大约为2.5x10-3mm2/

5、S正常脑组织的ADC值为0.7-0.9x10-3mm2/S脑组织急性病变的ADC值多为降低脑组织亚急性或慢性病变的ADC值多为升高ADC异常变化的上下限为0.4x10-3mm2/S 2.5x10-3mm2/S10/14/202215急性病变脑梗死急性期ADC值降低eADC图显示为高信号细胞毒性水肿亚急性或慢性病变脑梗死亚急性期ADC值升高ADC图显示为高信号血管源性水肿 不同性质水肿在弥散图像上的差别10/14/202216弥散图像ADC图eADC图GE引入独特的eADC值概念eADC值的引进10/14/202217eADC = e-bd =Sb=1000 / Sb=0eADC的图的信号对比度较ADC图高病变部位的边界显示清晰应用方便，病变的表现与DWI图像一致，符合临床观察习惯eADC没有单位，ADC有单位，两者无法比较。 eADC值 在临床应用中的优势eADC值的优点10/14/202218临床病例皮层梗死10/14/202219临床病例陈旧瘢痕T2FliarDWIT1+CADCeADCeA