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1、DWI、ADC的原理及的原理及神经系统临床应用神经系统临床应用天坛医院田地弥散加权成像弥散加权成像（Diffusion Weighted Imaging,DWI）n n扩散运动扩散运动水分子的热运动，即布朗运动水分子的热运动，即布朗运动n n自由扩散（脑脊液、尿液等）；限制性扩散（一自由扩散（脑脊液、尿液等）；限制性扩散（一般人体组织）般人体组织）n n各向同性扩散；各向异性扩散各向同性扩散；各向异性扩散n nDWIDWI技术即通过检测人体组织中水分子扩散运动技术即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受限制的方向和程度，间接反映周围组织微观结构的变化。构的
2、变化。n n水分子弥散程度决定了信号降低的程度，反之，水分子弥水分子弥散程度决定了信号降低的程度，反之，水分子弥散受限的程度决定了信号增高的程度。通过测量信号降低散受限的程度决定了信号增高的程度。通过测量信号降低的程度可计算弥散系数。的程度可计算弥散系数。n nDWIDWI显示脑缺血部位显示脑缺血部位DWI上组织信号衰减的影响因素上组织信号衰减的影响因素n nDWIDWI通过另外施加扩散梯度场获得，较未施加的通过另外施加扩散梯度场获得，较未施加的序列在各种组织的信号均有衰减，只是程度有所序列在各种组织的信号均有衰减，只是程度有所不同不同n n衰减程度与下列因素呈正相关衰减程度与下列因素呈正相关
3、 扩散敏感梯度场的强度扩散敏感梯度场的强度 扩散敏感梯度场持续的时间扩散敏感梯度场持续的时间 两个扩散敏感梯度场的时间间隔两个扩散敏感梯度场的时间间隔 在扩散敏感梯度场施加方向上组织水分子的在扩散敏感梯度场施加方向上组织水分子的扩散自由度扩散自由度b值及其对值及其对DWI的影响的影响n nb b值为施加的扩散敏感梯度场参数，或称扩散敏感值为施加的扩散敏感梯度场参数，或称扩散敏感系数系数n nb b值值 2 2G G2 2 2 2（ /3 /3 ） 代表悬磁比；代表悬磁比；G G代表梯度场强度；代表梯度场强度； 代表两个梯度场强间隔时间；代表两个梯度场强间隔时间； 代表梯度场强持续时间代表梯度场
4、强持续时间n nb b值越高对水分子扩散越敏感，但太高值越高对水分子扩散越敏感，但太高b b值得到的值得到的DWIDWI信噪比可能很低，较小信噪比可能很低，较小b b值得到的值得到的DWIDWI信噪比信噪比较高，但对水分子扩散运动的检测不敏感（组织较高，但对水分子扩散运动的检测不敏感（组织信号衰减受其他运动影响较大，如组织血流灌注信号衰减受其他运动影响较大，如组织血流灌注等）等）表观扩散系数表观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）ADC与与DWI的关系的关系n nADCADC值是反映水分子弥散和毛细血管微循环（灌注）的人值是反映水分子弥散和毛细血管微
5、循环（灌注）的人工参数，在小工参数，在小b b值情况下受灌注影响更大。用小值情况下受灌注影响更大。用小b b值进行值进行DWIDWI，在一定程度上反映了局部组织的微循环血流灌注，在一定程度上反映了局部组织的微循环血流灌注，但所测得但所测得ADCADC稳定性较差，且易受其他生理运动影响；用稳定性较差，且易受其他生理运动影响；用大大b b值进行值进行DWIDWI，所测得，所测得ADCADC值受血流灌注影响较小，能值受血流灌注影响较小，能较好反映组织内水分子的弥散运动。较好反映组织内水分子的弥散运动。n nDWIDWI的信号强度除反映的信号强度除反映ADCADC的大小外，还受组织的的大小外，还受组织
6、的T2T2弛豫弛豫时间影响，这种现象称为时间影响，这种现象称为透过效应透过效应透过效应透过效应。因此，由于。因此，由于DWIDWI信号信号中有中有T2T2的影响（的影响（T2T2透过效应），透过效应），DWIDWI高信号应该查看高信号应该查看ADCADC图，图，ADCADC值下降才真正反映水分子移动受限。值下降才真正反映水分子移动受限。ADCADC能真实反映弥散情况。能真实反映弥散情况。ADC正常范围正常范围n n自由水的自由水的ADCADC值大约为值大约为 2.5102.510-3-3mmmm2 2/s /sn n正常脑组织的正常脑组织的ADCADC值为值为 0.7 0.7 0.9100.9
7、10-3-3mmmm2 2/s /sn n脑组织急性病变脑组织急性病变ADCADC值多为降低；亚急性或慢性值多为降低；亚急性或慢性病变病变ADCADC值多为升高值多为升高n nADCADC异常变化的上下限为异常变化的上下限为 0.4100.410-3-3mmmm2 2/s /s 2.5102.510-3-3mmmm2 2/s /s神经系统疾病的临床应用神经系统疾病的临床应用n n脑血管病脑血管病 诊断超急性期脑梗死诊断超急性期脑梗死 鉴别新、旧梗死灶；确定责任病灶鉴别新、旧梗死灶；确定责任病灶 静脉窦血栓形成静脉窦血栓形成 脑出血脑出血n n颅内肿瘤、转移瘤颅内肿瘤、转移瘤n n颅内囊性病变颅
8、内囊性病变n n脑白质病变脑白质病变静脉窦血栓形成静脉窦血栓形成DWI在静脉窦血栓形成中的作用是可能判断预后DWI高信号的静脉窦再通率低；DWI无明显高信号的静脉窦再通率高n超急性脑出血（细胞内氧饱和血红蛋白）和亚急性脑出血晚期（细胞外正铁血红蛋白）在DWI上均呈高信号。据报道在超急性期ADC值下降或正常，而亚急性期晚期则升高。n鉴别要点: n超急性缺血性脑梗死在 T2WI 和 T2*-weighted gradient-echo 表现正常。 n超急性脑出血在T2WI和 T2*-weighted gradient-echo成像中表现为不均匀性高信号，其周围包绕者低信号环。脑出血脑出血脑膜瘤脑膜
9、瘤n脑膜瘤的DWI信号强度多变 (hyper-, iso-, or hypointense) 。n绝大多数良性脑膜瘤在DWI和ADC图上呈等信号，仅仅23的良性脑膜瘤表现为稍高信号。 而恶性脑膜瘤在DWI上信号强度明显增高，ADC图信号降低，其ADC值下降。胶质瘤胶质瘤n胶质瘤在DWI上的信号强度多变 (hyper-, iso-, or hypointense) n有时，胶质瘤在DWI上呈高信号，而其ADC值下降（可能是细胞外间隙容积变小）或者无下降 (可能是 T2 透过效应所致) 转移瘤转移瘤n据报道转移瘤在DWI上呈等或稍高信号，而其ADC值范围约为0.821.24 10-3 mm2/sn
10、转移瘤的非坏死部分在DWI上信号多变 (通常为 iso-或 hypointense; 偶尔呈 hyperintense)。 转移瘤的坏死部分在DWI上为显著低信号，ADC值明显升高。表皮样囊肿表皮样囊肿n表皮样囊肿在T1WI、T2WI上，与CSF相比呈等或稍高信号。n据报道表皮样囊肿平均 ADC值为 1.19710-3 mm2/s， 表皮样囊肿在DWI上呈现的高信号可能是由于T2透过效应所致。多发性硬化多发性硬化nMS在DWI上信号多变 (hyper-, iso-, or hypointense) 。强化的病灶在DWI上与白质比呈高信号，而慢性病变为等信号。MS斑块中ADC值升高。我们推测在DWI上，MS斑块表现的高信号是由于T2 透过效应所致。
