医学学习课件：磁共振扩散加权成像原理及应用.pptx

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1、DWI、ADC的原理及应用DWI成像机理基础是弥散现象(Diffusion)分子在媒介中的热运动，即布朗运动人体组织大部分是水，MRI中主要指水分子水分子的热运动在生理功能中发挥重要作用自由扩散:正常脑脊液、尿液中的水分子接近自由水，可自由运动无所限制弥散受限：特殊的病理生理过程会影响水分子的自由运动（比如细胞毒性水肿）DWI技术就是通过检测人体组织中水分子扩散运动受限制的方向和程度，间接反映周围组织微观结构的变化。DWI序列一个基本脉冲序列，一般用SE-EPI序列SE序列特点是先发射一个90度射频脉冲，使体素内质子相位一致

2、，发射一个180度射频脉冲，测量回波信号，磁共振弥散成像在180度脉冲前后各加上一个位置对称的‘扩散敏感梯度’场，质子沿梯度场弥散运动时，不同位置，共振频率不同，自旋频率改变，相位位不能完全重聚，引起信号衰减，两次分别使用和不使用此梯度场成像，得到的图像进行对比，显示出不同组织因水分子弥散速度不同而产生的差异由于序列成像特点使扫描得到的图像同时包含了组织间T2弛豫信息，以及水分子弥散对比信息234静止水分子弥散水分子射频场梯度场信号强度9001800弥散梯度场对b值DWI技术中把施加的扩散敏感梯度场参数称为b值，或称扩散敏感

3、系数b值=γ2G2δ2（Δ－δ/3）——γ代表悬磁比；G代表梯度场强度；Δ代表两个梯度场强间隔时间；δ代表梯度场强持续时间一般选择两个b值，每个部位选择的b值不同，颅脑一般常用b=0,b=1000，*b值越高，对水分子扩散运动越敏感*b值越高，信噪比越差*b值越高，相同TR内可采集的层数越少*因会出现周围神经刺激症状限制了太高的b值*较小的b值得到的图像信噪比较高，但对水分子扩散运动的检测不敏感b值的选择非常重要能够清晰显示和分辨被检组织能够有效抑制T2穿透效应对扩散图像的影响尽可能高的b值ADC图DWI信号强度变化检测到的

4、不是真正的扩散系数（D），还会受到其他形式水分子运动的影响，把检测到的扩散系数称为表观扩散系数（ADC）常用ADC来代替真正的扩散系数，反映水分子活动的自由度，前者明显大于后者计算组织的ADC值至少需要2个以上不同的b值ADC值=In（SI低/SI高）/（b高-b低）ADC图是ADC值大小的直接反映，在DWI检查以后由工作站处理得到ADC值越大，图像的信号越高。因此，ADC值越高（ADC图上为高信号），弥散越自由（比如正常脑脊液）,ADC值越低（ADC图上为低信号），弥散越不自由（也就是弥散受限）。所以，如果一个病灶弥散受限

5、，ADC值应该比较小，ADC图上就表现为低信号，在DWI（也就是b1000图）上却表现为高信号，与ADC图正好相反。为了和DWI一致，还可以做出来个指数ADC图（eADC图）（图3D），弥散受限在eADC图上与DWI一样，表现为高信号。穿透效应，暗化效应假如b1000图像上一个病灶显示为高信号，我们不能直接说该病灶弥散受限（表现为高信号），因为高信号有可能是因为该组织的T2WI高信号而不是真正的弥散受限导致的，这称为“穿透效应”相同的道理，b1000信号低也不能说病灶弥散不受限，因为有可能是因为病灶的T2WI信号很低，抵消了

6、弥散受限产生的高信号，这称为“暗化效应”，比穿透效应少见DWI序列扫出来，包含b0图（直接出图）、b1000图（直接出图）和ADC图（需要b0和b1000计算而来），b0当做低配版T2WI看，b1000图和ADC图结合看，判断是否弥散受限。如何通过b0图、b1000图、ADC图判别病灶是否有弥散受限？1、b0相当于当做T2WI看2、b1000和ADC图，有以下几种情况：A、b1000高信号，ADC图低信号，提示弥散受限B.b1000高信号，ADC图高信号，提示弥散不受限，因为b1000图中包含了组织的T2WI信号（穿透效应）

7、C.b1000低信号，ADC图高信号，提示弥散不受限D.b1000低信号，ADC图低信号，提示弥散受限，因为b1000图中包含了组织的T2WI信号（暗化效应）左侧基底节区急性梗死病例，红色箭头所指为病灶。A图为b0图，B图为b1000图,C图为ADC图。病灶在b1000呈高信号，与ADC图低信号符合，表示急性梗死灶的弥散受限A、b1000高信号，ADC图低信号，提示弥散受限B.b1000高信号，ADC图高信号，提示弥散不受限，因为b1000图中包含了组织的T2WI信号（穿透效应）C.b1000低信号，ADC图高信号，提示弥散

8、不受限左侧大脑半球红色圆圈内为陈旧梗死形成的软化灶，在b1000图为低信号，ADC图为高信号，因软化灶内水分接近自由水运动，因此弥散不受限。同时该病例中右侧大脑半球红色箭头所示两处斑片状异常信号为新发梗死灶，在b1000图为高信号，对应部位在ADC图为低信号，表现为弥散受限。D.b1000