DWI的临床应用.ppt

DWI的临床应用 磁共振弥散加权成像（diffusion weighted imaging DWI）是目前唯一能对机体内水分子弥散进行定量分析的无创性MRI检查方法。自1986年应用于活体后，经过十几年的发展，在疾病的诊断中发挥着越来越重要的作用。一、关于DWI的几个基本概念1、扩散 也称弥散，指分子热能激发而产生的一种无规则的、随机的、相互碰撞的运动过程，也称分子热运动或布朗运动。人体组织内的水分子总是处于热运动状态，这种运动方式也是弥散加权成像的基础。2、弥散加权成像（DWI）MR各成像序列对扩散运动的表现通过施加扩散敏感梯度场来实现；DWI就是通过此方法显示生物体内水分子扩散情况，反映组织微观结构的变化，从而达到对某些疾病的诊断和鉴别诊断。3、b值：即所施加的梯度场参数，也称扩散敏感因子。是对扩散运动能力检测的指标。b=g2G22(-/3)（g旋磁比 G梯度场强度 梯度作用持续时间 两个梯度脉冲间隔时间）4、扩散系数（D）是分子扩散运动的速度，它是以水分子单位时间内随机扩散运动的范围来表示的。5、表观扩散系数（ADC）实际测量中，各种运动会对D产生影响，我们把此时检测到的扩散系数称为表观扩散系数（apparent diffusion coefficient ADC）。ADC=ln（S2/S1）/（b1-b2）（S1和S2分别代表低和高b值时弥散图像信号强度）6、T2透射效应 在EPI采集图像时，由于其本质是SE序列，故含有T2权重信息，所以在DWI的图像对比含有T2成分的这种现象就称为T2透射效应。T1WI+C DWI ADC二、DWI基础 1、成像基础 DWI脉冲序列本质是单次激发的SE-EPI序列。在脉冲序列中增加一对弥散梯度，这样就能很好的得到自由水分子的对比图像，测量组织内自由水的弥散系数，形成DWI图像 2、扫描序列用于DWI的序列很多，目前常用的有：1、自旋回波DWI（SE-DWI）2、平面回波DWI（EPI-DWI）3、激励回波DWI（STE-DWI）4、稳态自由进动DWI（SSFP-DWI）5、背景抑制全身扩散加权成像（DWIBS）其中最常用的是EPI-DWI序列3、ADC值与与DWI信号的关系信号的关系 ADC值和和DWI信号呈信号呈负指数关系指数关系 ADC值下降，下降，DWI像呈高信号像呈高信号 特殊的：特殊的：DWI像高信号不一定像高信号不一定ADC值下降，因下降，因为存在存在T2透射效透射效应 DWI高信号 ADC低信号三、DWI的临床应用 DWI技术经过十几年的发展，几乎可用于全身器官，此次着重叙述DWI在中枢神经系统中的应用。（一）脑梗死 1、超急性期（6h）病理表现：由于急性缺血缺氧，钠-钾泵功能失调，水分子从细胞外进入细胞内产生细胞毒性水肿，使水分子弥散受限。常规MRI表现：常规MRI未见明显异常信号 DWI表现：DWI上呈高信号，ADC值下降。DWI T2WI T1WI2、急性期（7-72h）病理表现：此期病理表现和超急性期区别不大，也是表现为水分子从细胞外进入细胞内产生细胞毒性水肿，使水分子弥散受限。常规MRI表现：长T1长T2信号，即T1WI低信号，T2WI高信号，压水像（FLAIR）呈高信号。DWI表现：DWI呈高信号，ADC值为相应的低信号。急性期3、亚急性期（3d-10d）病理表现：血管源性水肿加重，细胞外间隙水分增多，弥散速度加快，直到与脑组织相同。常规MRI表现：长T1长T2信号，即T1WI低信号，T2WI高信号，压水像呈高信号。DWI表现：DWI信号呈下降趋势，ADC值逐渐增加，达到并高于正常值，期间在ADC图上梗死灶可以表现为等信号，出现“假性正常化”。4、慢性期（3周-3月）病理表现:血管源性水肿，且组织坏死更明显，细胞结构崩解，部分液化形成软化灶，产生快速弥散。常规MRI表现：长T1长T2信号，即呈T1WI低信号、T2WI高信号，压水像呈低信号 DWI表现：DWI呈低信号，ADC值可逐渐接近脑脊液信号，ADC图上类似脑脊液样高信号。超急性期超急性期急性期急性期亚急性期亚急性期慢性期慢性期T1WI正常低信号低信号低信号T2WI正常高信号高信号高信号FLAIR正常高信号高信号低信号DWI高信号高信号信号逐渐降低低信号ADC低ADC值低ADC值ADC值逐渐增高高信号小 结（二）脑囊性病变1、蛛网膜囊肿 常规MRI：T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，与脑脊液信号相同。DWI：蛛网膜囊肿是脑脊液被蛛网膜包围而形成的囊袋装结构，其内细胞外水分子运动的相对自由，故病变在DWI呈低信号，ADC值与脑脊液信号类似。2、表皮样囊肿（胆脂瘤）常规MRI：T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，信号明显高于脑组织和脑脊液。DWI：表皮样囊肿囊腔内为含有上皮碎屑、角蛋白、胆固醇结晶及其他脂质成分的豆渣样油腻液体，粘稠度极高，其内水分子弥散受限，故病变在DWI呈高信号，其平均ADC值往往与正常脑白质的ADC值接近。蛛网膜囊肿表皮样囊肿（三）脑脓肿 脑脓肿常规MRI：病变在T1WI呈低信号，T2WI呈高信号DWI：病变在DWI上呈高信号，ADC值降低（四）脱髓鞘病变多发性硬化（MS）本病主要病理为中枢神经系统的髓鞘脱失，扩散在人脑白质区表现为与髓鞘形成相关的方向性受限扩散。常规MRI：病变在T1WI呈低或等信号，T2WI呈高信号，压水像呈高信号。DWI：病变在DWI上表现与病程进展密切相关。在病变急性期，DWI表现为高信号；在缓解-复发阶段，DWI呈环形或圆形高信号；在缓解静止期，DWI呈稍高信号。多发性硬化（五）脑肿瘤 近年来，对脑肿瘤的多项研究结果显示，ADC值与肿瘤组织有相关性。1、星形细胞肿瘤（I级良性，II级间变性，III、IV级恶性）（1）常规MRI表现I级：多数在T1WI呈稍低信号，在T2WI呈高信号。增强时大多无强化，部分可有轻微强化。II级：具有I级和III、IV级肿瘤的特点，信号多不均匀。III、IV级：高度恶性，T1WI呈以低信号为主的混杂信号，T2WI呈不均匀高信号。（2）DWI和ADC：低级别星形细胞肿瘤实质部分细胞密度小，细胞间隙大，水分子弥散受限轻，ADC值较高；高级别星形细胞瘤细胞数目多，细胞间隙小，水分子弥散受限，ADC值较低。有些高级别星形细胞瘤在DWI上呈高信号，可能与T2投射效应有关。2、脑膜瘤（I级良性，II/III级恶性）（1）常规MRI：T1WI多数为等信号；T2WI可为高信号、等信号或低信号。增强时60%左右可出现脑膜尾征。（2）DWI和ADC：多数良性脑膜瘤DWI为等信号，少数为略高信号，ADC值正常或略有升高；恶性脑膜瘤DWI多为明显高信号，ADC值降低。3、中枢神经系统淋巴瘤中枢神经系统淋巴瘤可分为原发性和继发性（1）常规MRI表现：T1WI多呈等或稍低信号，T2WI多呈等或略高信号。（2）DWI：ADC值较低，DWI多呈高信号，因为其细胞核大，细胞质少，细胞内水分子粘滞度高，限制了细胞内水分子的自由扩散。(六)病毒性脑炎 病毒性脑炎 常规MRI：病变在T1WI上常显示为低信号，在T2WI上呈高信号。DWI：在发病早期，DWI呈高信号，ADC值降低；随着病情发展，DWI信号逐渐降低，ADC值升高 T2WI左岛叶略高信号T1WI未见明确异常 FLAIR略高信号 DWI呈明显高信号小结 DWI临床应用广泛，本课件从DWI成像原理、一些基本概念着手，介绍了DWI的基础知识及其在临床的应用。希望通过本次讲解，能帮助临床更好的认识DWI，对疾病做出准确的诊断。