磁共振弥散加权成像.ppt

磁共振扩散加权成像的原理和临床应用，扩散的概念，扩散是自然界中最基本的物理现象，指分子的不规则随机运动，即布朗运动。它通常用来描述微粒的微观运动，如分子从高浓度区扩散到低浓度区。DWI的基本原理是，人体内大约70%的水是物理基础，与DWI扩散相关的主要是指水分子(包括自由水和结合水)在体内的随机位移。在浓度梯度存在的情况下，分子色散运动遵循一定的规律(菲克定律)。换句话说，分子总是在没有外力的情况下从高浓度转移到低浓度。水分子的扩散受到生物组织中的天然屏障的限制，例如限制扩散的细胞膜或大分子蛋白质，这被称为限制扩散。DWI信号在活组织中的形成机制，水分子的扩散运动包括细胞外、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信号衰减的主要原因。水分子在组织中的随机运动越多，DWI的信号衰减越明显。自由水比固体组织具有更高的色散系数，导致信号的大量损失，这在DWI上明显较低。DWI定量分析水分子在DWI的随机微观运动用每秒平方毫米的扩散系数来描述。色散系数越大，分子的色散运动越强。色散系数直接反映组织的色散特性，是生物组织中分子色散度的绝对值。然而，有限的色散、色散时间、血流、运动、射频脉冲和其他因素会影响测量的色散系数。表观扩散系数在DWI测量的生物组织整体结构特征的扩散系数，它反映了水分子扩散和毛细血管微循环(灌注)的人工参数。模数转换器是移动水分子的自由。adc=ln (s1/s2)/(b2-b1) ln是自然对数。S是在某一色散灵敏度系数(B)下的信号强度，S1和S2代表具有不同B值的两个感兴趣区域的信号强度。b值扩散加权度(扩散敏感系数)。B值受灌注影响较大，而小B值主要反映局部组织的微循环灌注，测得的ADC值不稳定。B=0产生没有扩散权重的T2图像。用大B值测量的ADC值受血液灌注的影响较小，能更好地反映水分子在组织中的扩散运动。也就是说，B值越大，它对水分子运动的检测越敏感，但是图像的信噪比相应地降低。通常，b的值为1000s/mm3，分为两组图像：b=0和b=1000。DWI:弥散受限组织和长T2组织显示高信号。不是纯扩散图，包含T2WI成分。(脑脊液为黑色)模数转换器图：高离散度的组织具有高(亮)信号，而有限离散度的组织显示低信号。(脑脊液是白色的)，DWI成像原理，磁共振扩散成像是在现有脉冲序列的基础上增加一对梯度脉冲，而这个梯度脉冲是水分子扩散的标志。最常用的脉冲序列是质子自旋频率沿梯度场分散时会发生变化。结果是相位无法在回波时间内重新结合，导致信号降级。b=0b=1000，DWI临床应用，中枢神经系统脑梗死缺血缺氧性脑病感染脱髓鞘病变肿瘤乳腺，DWI应用于脑梗死DWI检测对超急性期和急性脑梗死的敏感性为88% 100%，特异性为86% 100%。它能识别新老梗死灶并评估预后。有假阴性(小病灶和有限的空间分辨率)和假阳性(由磁敏感效应引起)。脑梗死不同阶段的DWI表现，超急性期、急性细胞毒性水肿期或早期血管水肿细胞肿胀，细胞外间隙明显减少，水分子扩散严重紊乱，DWI信号高，ADC值较低，亚急性血管水肿期组织总含水量较前高，水分子扩散程度较前高，DWI信号稍高，细胞液化坏死较多，慢性期组织含水量ADC值“假正常化”较多， DWI表现为低信号，T2WI表现为高信号，DWI表现为不同阶段的脑梗死，超急性脑梗死(3h)，急性脑梗死(24h)，亚急性脑梗死(10d)，慢性脑梗死(3m)，进展性脑缺血，早期梗死：模数转换起决定性作用，DWI表现为高信号亚急性：血管性水肿明显，模数转换增加，但T2对比在DWI发挥了很大作用。 后来：T2对DWI的贡献没有改变，但模数转换器显著增加，从而降低了DWI信号。表观扩散系数曲线在开始的5小时内发生变化水分子的表观扩散系数开始下降，在几个小时内达到最低水平，维持在较低水平，逐渐上升到峰值，焦点中心区域的表观扩散系数随时间的延长而由低变高。假正常化在5-10天内出现。DWI临床应用表明，脑梗死、中枢神经系统缺血缺氧性脑病感染脱髓鞘肿瘤，对新生儿急性缺血缺氧性脑病表现出敏感性，并能准确预测病灶范围。细胞毒性水肿(缺血性缺氧性脑病2 d)、DWI临床应用、中枢神经系统脑梗死缺血性缺氧性脑病感染脱髓鞘病变肿瘤、化脓性感染：化脓性空洞在DWI呈均匀高信号、模数转换器降低扩散限制、与脓液高粘度和多细胞脓肿有关。DWI有助于鉴别诊断与细菌性脑膜炎相关的硬膜下(硬膜外)化脓和炎性渗出物，从而有助于指导临床治疗。DWI将脑脓肿与肿瘤囊性变(坏死)区分开来。后者的囊性部分在DWI显示低信号，ADC值增加。脑脓肿、多形性胶质母细胞瘤、DWI的临床应用、感染脑梗死的脱髓鞘病变肿瘤、中枢神经系统缺血缺氧性脑病、多发性硬化(MS):分期：DWI急性期表现为高信号，慢性病变表现为等信号，硬化斑急性期的模数转换器值明显低于慢性硬化斑。脱髓鞘和梗死的可靠鉴别。多发性硬化急性细胞毒斑块，DWI临床应用，中枢神经系统脑梗死缺血缺氧性脑病感染脱髓鞘病变肿瘤，区分蛛网膜囊肿和表皮样囊肿：蛛网膜囊肿DWI低信号，模数转换器明显高信号；表皮囊肿扩散加权高信号，类似脑实质的模数转换器低于脑脊液信号。表皮样囊肿、蛛网膜囊肿、表皮样囊肿、扩散成像在乳腺中的应用、扩散成像在乳腺中的应用、恶性肿瘤的肿瘤细胞生长活跃、繁殖旺盛、细胞密度高、细胞外空间小，同时生物膜的局限性和大分子物质对水分子的吸附也增强，水分子在恶性肿瘤中的扩散受到限制，ADC明显降低，良性病变的ADC没有明显降低，DWI临床应用， 中枢神经系统脑梗死缺血缺氧性脑病感染