磁共振弥散加权成像和弥散张量成像.pptx

磁共振弥散加权成像和弥散张量成像弥散概念DWI历史及进展DWI基本原理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)。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)。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成像序列SE-EPI（单次激发多层面自旋回波－回波平面加权成像）序列，即在自旋回波序列基础上在3个相互垂直方向上于180度脉冲前后分别施加成正确弥散敏感梯度脉冲。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。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。表观弥散系数（apparentdiffusioncoefficient，ADC)—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。在正常脑组织中，水分子向三维空间各个方向扩散量不一样，存在各向异性扩散，水分子在平行于神经纤维方向较垂直其方向上更易扩散。所以取三个不一样方向DWI上所测ADC平均值，便可消除各向异性干扰。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。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。b=0b=1000DWI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临床应用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。DWIADC超急性期脑梗死DWI临床应用化脓性感染：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判别诊疗意义，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。脑脓肿DWI临床应用多发性硬化（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。DWI临床应用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。蛛网膜囊肿表皮样囊肿术后残余脑脓肿多形胶质母细胞瘤其它应用骨骼肌肉系统肝脏乳腺卵巢心脏肾脏肝血管瘤子宫肌瘤磁共振弥散张量成像成像基础弥散张量是指水分子弥散各向异性、不均匀性组织弥散特征。DWI只有ADC一个标量来描述弥散，只代表弥散梯度磁场施加方向上水分子弥散特点，而不能完全、正确地评价不一样组织各向异性特点。人体内水分子同体外水分子运动不一样，它不但受组织细胞本身特征影响，而且还受细胞内部结构影响。在含有固定排列在含有固定排列次序组织结构中（如神经纤维束），人体内水分子在各个方向弥散是不一样，通常更倾向于沿着神经纤维束走行