磁共振弥散加权像DWI的临床应用

磁共振弥散加权像DiffusionWeightedImagingDWI临床应用cge磁共振弥散加权像DWI的临床应用第1页

概念弥散是自然界中最基本物理现象，指分子不规则随机运动，即布朗运动。通惯用于描述分子等颗粒由高浓度向低浓度区扩散微观运动。DWI上水分子随机微观运动大小用弥散系数来描述，单位为平方毫米／秒。弥散系数越大，代表分子弥散运动越强。磁共振弥散加权像DWI的临床应用第2页

DWI基本原理物理基础人体中大约有70％水，与DWI相关弥散主要指体内水分子（包含自由水和结合水）随机位移运动。水分子随机运动过程中不停相互碰撞，每次碰撞后水分子发生偏向并旋转，使其位置与运动方向发生随机改变。在存在浓度梯度情况下，分子弥散运动遵照一定规律（Fick’s定律）。即在无外力作用下，分子总是从浓度高一方向浓度低一方位移。受限弥散细胞膜或大分子蛋白等生物组织中天然屏障使得水分子弥散受到限制，称为受限弥散（ristricteddiffusion)。磁共振弥散加权像DWI的临床应用第3页

弥散方式各向同性弥散在均匀介质中，水分子任何方向弥散系数都相等，称为各向同性弥散(isotropicdiffusion)，即弥散不受方向限制。各向异性弥散同一介质在三个弥散梯度方向（相位、层面和读出方向）上展现不一样弥散运动，引发不一样信号表现，称为各向异性弥散（anisotropicdiffusion)。磁共振弥散加权像DWI的临床应用第4页

DWI信号形成机制活体组织中，水分子弥散运动包含细胞外、细胞内和跨细胞运动以及微循环（灌注），细胞外运动和灌注是组织DWI信号衰减主要原因。组织内水分子随机运动越多，在DWI中信号衰减越显著。自由水比固体组织有极高弥散系数，造成信号大量丢失，在DWI上呈显著低信号。DWI是在常规MRI序列基础上，在X、Y、Z轴三个相互垂直方向上施加弥散敏感梯度，从而取得反应体内水分子弥散运动情况MR图像。优点：1、显著降低成像时间；2、降低运动伪影——propeller技术应用；3、增加因分子运动而使信号强度改变敏感性。定量指标：DWI图ADC图磁共振弥散加权像DWI的临床应用第5页弥散定量指标（DWI.ADC）DWI定量分析弥散系数直接反应组织弥散特征，为衡量生物组织中分子弥散程度绝对值。但受限弥散、弥散时间、血流、运动、RF脉冲等原因均可影响测得弥散系数，是当前在活体上测量水分子弥散运动与成像唯一方法ADC表观弥散系数（apparentdiffusioncoefficient）—DWI上测得生物组织整体结构特征弥散系数，反应水分子弥散和毛细血管微循环（灌注）人工参数。ADC是水分子移动自由度。

ADC＝[ln(S1/S2)]/(b2-b1)ln为自然对数。S为某一弥散敏感系数（b）下信号强度，S1和S2代表两个不一样b值感兴趣区信号强度。b值——弥散加权程度（弥散敏感系数）。b=(γδA)(-δ△／3)γ为旋磁比，δ、△、A分别为扩散梯度连续时间、间隔时间及强度，b值单位为秒/平方毫米。临床应用中普通固定δ、△、γ，仅经过改变A大小而取得不一样b值。磁共振弥散加权像DWI的临床应用第6页b值受灌注影响大，小b值主要反应局部组织微循环血流灌注，测得ADC值不稳定。b=0产生无弥散权中T2像。大b值所测得ADC值受血流灌注影响小，很好反应组织内水分子弥散运动。即b值越大，对水分子运动检测越敏感，但图像信噪比对应下降。通常b值取1000s/mm3，成二组图像：b=0和b=1000。DWI图：弥散受限组织和长T2组织均表现为高信号。——不是纯粹弥散图，包含T2WI成份。（脑脊液是黑ADC图：弥散程度高组织信号高（亮），弥散受限组织表现为低信号。（脑脊液是白）eADC图：弥散受限组织信号高，自由弥散组织信号低——消除了T2穿透（shinethrough）效应影响。（脑脊液是黑）DWI，b=1000DWI，b=0ADC磁共振弥散加权像DWI的临床应用第7页

DWI临床应用中枢神经系统骨骼肌肉系统肝脏乳腺卵巢子宫肾脏；前列腺心脏血

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中枢神经系统超急性期和急性期脑缺血感染脱髓鞘病变肿瘤磁共振弥散加权像DWI的临床应用第9页DWI早期诊疗脑缺血机理缺血后几分钟钠-钾泵功效失调

细胞内钠、水潴留

水分子扩散下降（ADC值下降）

局部区域信号增高（DWI）磁共振弥散加权像DWI的临床应用第10页病例1：张壮上，男性，磁共振弥散加权像DWI的临床应用第11页

超急性期和急性期脑缺血DWI对超急性和急性脑梗塞检出敏感性为88％～100％，特异性为86％～100％。能够判别新鲜与陈旧性梗塞灶，并能评定预后。存在假阴性（病灶较小、空间分辨率有限）和假阳性（磁敏感效应所致）。对新生儿急性缺血缺氧性脑病显示敏感，且能准确预测病灶范围。对一过性缺血发作（TIA）显示优于常规MRI。磁共振弥散加权像DWI的临床应用第12页病例2：邓碧莹，女，岁T1磁共振弥散加权像DWI的临床应用第13页病例3：翟国开，男，岁磁共振弥散加权像DWI的临床应用第14页病例4，黎自军，男，岁磁共振弥散加权像DWI的临床应用第15页病例5，粟素群，女磁共振弥散加权像DWI的临床应用第16页

感染

化脓性感染：脓腔于DWI呈均匀高信号，ADC降低——弥散受限，与脓液高粘滞度和脓肿多细胞性相关。对细菌性脑膜炎并发硬膜下（外）积脓和炎性渗出物有鉴别诊疗意义，从而有利于指导临床治疗。一定程度上判别疱疹性脑炎和颞叶浸润性胶质瘤。磁共振弥散加权像DWI的临床应用第17页脱髓鞘病变多发性硬化（MS）：分期：急性期DWI呈高信号，慢性病灶呈等信号，急性期硬化斑ADC显著高于慢性硬化斑。可靠判别脱髓鞘和梗死灶。磁共振弥散加权像DWI的临床应用第18页

肿瘤判别判别蛛网膜囊肿与表皮样囊肿：蛛网膜囊肿——DWI低信号，ADC显著高信号；表皮样囊肿——DWI高信号，ADC类似脑实质低于CSF信号。判别脑脓肿和肿瘤囊变（坏死）。胶质瘤分级。表皮样囊肿术后残余脑脓肿多形胶质母细胞瘤磁共振弥散加权像DWI的临床应用第19页肝脏MR扩散成像

DWI是当前唯一能在活体上进行分子扩散测量，分析内部结构及组织成份，反应活体组织功效状态功效性成像EPI技术+脂肪抑制（FS），选择不一样b值（100，500，1000s/mm2）。ADC值测量：DWI图像上，每个病变部位选择兴趣区（3个），测量信号强度ADC值计算：ADC=（In[S低/S高]）/（b高-b低）磁共振弥散加权像DWI的临床应用第20页磁共振弥散加权像DWI的临床应用第21页肝脏MR扩散成像

肝脏各病变ADC值范围及平均ADC值（×10-3mm2)（×10-3mm2/s）病变类别ADC值范围平均ADC值肝细胞癌0.87~1.591.35±0.18肝转移瘤0.92~1