DWI和ADC原理及应用
DWI在脑部的应用
要点二
详细描述
脑卒中发生后，由于缺血缺氧导致脑组织水肿和坏死，水 分子扩散受限。DWI能够通过扩散系数值定量分析脑组织 损伤程度，从而预测患者神经功能恢复情况。研究表明， 高扩散系数值与不良预后相关，而低扩散系数值可能预示 着较好的神经功能恢复。
脑白质病变预后评估
总结词
DWI可用于评估脑白质病变的进展和预后， 为临床治疗提供依据。
供参考依据。
脑卒中治疗方案选择与优化
治疗方案选择
预防复发
DWI技术可以用于评估脑卒中患者的 病情严重程度，帮助医生选择合适的 治疗方案，如溶栓治疗、机械取栓等。
对于脑卒中患者，DWI技术可以用于 长期监测，及时发现复发的迹象，为 预防复发提供依据。
治疗效果评估
DWI可以监测脑卒中治疗后的效果， 通过观察病灶大小和扩散程度的变化， 评估治疗效果。
详细描述
脑白质病变是指脑白质区域的髓鞘脱失或轴 突损伤，常见于多发性硬化、脑白质营养不 良等神经系统疾病。DWI能够通过扩散系数 值定量分析白质病变的严重程度，从而评估 疾病的进展和预后。研究表明，扩散系数值 的变化与疾病活动性相关，可用于监测治疗 效果和调整治疗方案。
05 DWI在脑部病变治疗中的 应用
详细描述
脑白质病变是神经系统常见疾病，DWI通过观察水分子扩散运动的变化，能够反 映脑白质病变的病理生理特征。不同类型的脑白质病变在DWI上表现出不同的扩 散受限程度和扩散系数值，有助于临床医生进行准确的鉴别诊断。
04 DWI在脑部病变预后评估 中的应用
脑部肿瘤预后评估
总结词
DWI有助于评估脑部肿瘤的恶性程度和 预后，为治疗方案的选择提供依据。
脑白质病变检测
总结词
DWI有助于发现脑白质病变，为早期诊断和治疗提供依据。
DWI和ADC图的临床应用探讨
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7
在脑梗塞的超急性期及急性期，病变区的病理 变化是细胞毒性水肿，缺血区的含水量没有变 化，仅仅是细胞内外含水量发生了变化，常规 MRI检查往往无阳性表现。
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8
DWI的信号强度大小由表观弥散系数（ADC）进 行定量测定。通过ADC值的变化可以反映缺血 过程的变化以及不同缺血区域的演变规律。研 究表明：从缺血区边缘带到梗塞中心，ADC值 逐渐降低。早期出现ADC值下降的缺血组织最 终演变为不可逆性恢复的梗死灶。
DWI和ADC图的临床应用探讨
弥散加权成像（DWI）是MR新近发展的一种成 像技术，它对水分子的随机运动（布朗运动） 非常敏感。当水分子弥散正常时，其图像显示 等信号改变。当水分子弥散受限制时，DWI上 就会出现异常高信号。
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2
DWI上组织的信号强度影响因素 1.扩散敏感梯度场的强度 2.扩散敏感梯度场持续时间 3.两个扩散敏感梯度场的间隔时间 4.组织中水分子的扩散自由度
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33
6小时后的急广泛的灌注缺损区，伴 有小部分“半暗带”
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35
病变发作4小时后的 急性脑梗死
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36
与静脉性梗塞的鉴别诊断
动静脉的急性梗塞鉴别诊断应用常规MR成像 (T2WI, T2FLAIR, DWI 或PWI, 或MRA) 比较困 难。
•早期出血,尤其是邻近静脉窦附近的部位 (而急性动脉栓塞少 见).
•伴有上述一项或两项,再行MRV或CTV
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41
急性缺血性脑梗死与脑脓肿的鉴别诊断 在大脑炎早期阶段， (T2WI上病变呈边界不清的皮 层下高信号影，增强后病变轻微强化，病变周围有 等或低信号的水肿区。) 鉴别诊断较为困难。
头颅MRI中不同序列DWI和ADC的区别演示文稿
急性缺血性病变的特点是DWI上呈高信号，而 ADC值降低。最为大家所接受的解释是：脑血流 的阻断引起病变组织能量代谢和质子泵的障碍
（数分钟内）。这种改变引起大量的水分子从细 胞外进入细胞内（细胞毒性水肿），从而在DWI 上产生典型的“高信号”。
一小时内的急性脑梗死
ADC value ：0.48 x 10-3 mm2/sec
扩散敏感梯度场参数称之为b值 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
DWI在临床上最常用于超急性脑梗死的诊断和 鉴别诊断
目前，DWI开始广泛引用于MS的活动病灶、部 分肿瘤、血肿、肉芽肿及脓肿等病变的诊断
另外，其他脏器如：肝脏、肾脏、乳腺、脊髓 及骨髓等可以进行DWI，提供一定的信息
在脑梗塞的超急性期及急性期，病变区的病理 变化是细胞毒性水肿，缺血区的含水量没有变 化，仅仅是细胞内外含水量发生了变化，常规 MRI检查往往无阳性表现。
DWI的信号强度大小由表观弥散系数（ADC）进 行定量测定。通过ADC值的变化可以反映缺血 过程的变化以及不同缺血区域的演变规律。研 究表明：从缺血区边缘带到梗塞中心，ADC值 逐渐降低。早期出现ADC值下降的缺血组织最 终演变为不可逆性恢复的梗死灶。
据报道，MS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，而 表现为正常信号的MS患者，其脑白质ADC值 也下降。因此，我们推测在DWI上，MS斑块 表现的高信号是由于T2 shine-through 效应所致.
急性缺血性脑梗死是一种致死率和致残率均高 的常见疾病，影像学的早期诊断有利于尽早挽 救可逆性缺血性坏死脑组织，对于指导临床治 疗具有非常重要的意义。
DWI和ADC图的临床应用探讨
汇报人:XX
2024-01-23
目
CONTENCT
录
• 引言 • DWI和ADC图的临床应用 • DWI和ADC图的优缺点 • DWI和ADC图的临床价值 • DWI和ADC图的研究进展 • 结论
01
引言
目的和背景
02
01
03
探讨DWI和ADC图在临床应用中的价值和意义
THANK YOU
感谢聆听
软组织肿瘤
DWI和ADC图可用于软组织肿 瘤的定性和分级。恶性肿瘤通 常显示高DWI信号和低ADC值 。
肌炎和肌腱炎
DWI可检测到肌炎和肌腱炎引 起的炎症水肿，表现为高信号 ，有助于疾病的早期诊断和治 疗监测。
03
DWI和ADC图的优缺点
优点
01
02
03
04
高敏感性
DWI（扩散加权成像）对于水 分子的扩散运动非常敏感，能 够早期发现病变，尤其是急性 脑梗死等疾病。
脑Hale Waihona Puke 瘤DWI和ADC图可用于脑肿瘤的定性和分级。高级别 肿瘤通常显示高DWI信号和低ADC值，而低级别肿 瘤则相反。
多发性硬化
DWI可检测到多发性硬化斑块的炎症活动，表现为 高信号，而ADC图有助于区分活动性和非活动性斑 块。
腹部疾病的应用
80%
肝脏疾病
DWI在肝脏疾病中的应用主要在 于检测和定性局灶性病变，如肝 癌、肝脓肿等。ADC值的变化有 助于区分良恶性病变。
拓展应用领域
探索DWI和ADC图在更多疾病领域的应用价值，如心血管 疾病、肝脏疾病等，为临床诊断和治疗提供更多帮助。
06
结论
DWI和ADC图的临床意义
头颅MRI中不同序列DWI和ADC的区别
头颅MRI中不同序列DWI和ADC的区别文章来源于同仁医院影像中心付琳弥散加权成像（DWI）是MR新近发展的一种成像技术，它对水分子的随机运动（布朗运动）非常敏感。
当水分子弥散正常时，其图像显示等信号改变。
当水分子弥散受限制时，DWI上就会出现异常高信号。
DWI上组织的信号强度影响因素1.扩散敏感梯度场的强度2.扩散敏感梯度场持续时间3.两个扩散敏感梯度场的间隔时间4.组织中水分子的扩散自由度•扩散敏感梯度场参数称之为b值•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•DWI在临床上最常用于超急性脑梗死的诊断和鉴别诊断•目前，DWI开始广泛应用于MS的活动病灶、部分肿瘤、血肿、肉芽肿及脓肿等病变的诊断•另外，其他脏器如：肝脏、肾脏、乳腺、脊髓及骨髓等可以进行DWI，提供一定的信息急性缺血性脑梗死是一种致死率和致残率均高的常见疾病，影像学的早期诊断有利于尽早挽救可逆性缺血性坏死脑组织，对于指导临床治疗具有非常重要的意义。
常规MRI检查技术不能充分显示缺血的范围和严重程度，新发展的弥散加权成像（DWI）对急性期，特别是超急性期脑缺血的检测表现出极大的优势，为溶栓和神经保护提供了直观、个体化的影像学信息。
在脑梗塞的超急性期及急性期，病变区的病理变化是细胞毒性水肿，缺血区的含水量没有变化，仅仅是细胞内外含水量发生了变化，常规MRI检查往往无阳性表现。
•DWI的信号强度大小由表观弥散系数（ADC）进行定量测定。
通过ADC值的变化可以反映缺血过程的变化以及不同缺血区域的演变规律。
研究表明：从缺血区边缘带到梗塞中心，ADC值逐渐降低。
早期出现ADC值下降的缺血组织最终演变为不可逆性恢复的梗死灶。
•DWI可以鉴别可逆性及不可逆性缺血组织，有助于挽救频死的缺血半暗带组织。
已经证实一些患者在缺血症状后2小时给予静脉溶栓，DWI异常信号范围可以明显缩小，甚至完全消失。
DWI和ADC原理及应用
表皮样囊肿在T1WI、T2WI上,与CSF相比呈等或 稍高信号.
据报道表皮样囊肿平均 ADC值为 1.197×10-3
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
MS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.
受限制的方向和程度,间接反映周围组织微观结构 的变化.
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.通过测量信号降低的程 度可计算弥散系数.
DWI显示脑缺血部位
DWI上组织信号衰减的影响因素
DWI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,只是程度有所不同
DWI、ADC的原理及 神经系统临床应用
天坛医院 田地
弥散加权成像 （Diffusion Weighted Imaging,DWI）
扩散运动——水分子的热运动,即布朗运动 自由扩散（脑脊液、尿液等）；限制性扩散（一
般人体组织） 各向同性扩散；各向异性扩散 DWI技术即通过检测人体组织中水分子扩散运动
衰减程度与下列因素呈正相关 ——扩散敏感梯度场的强度 ——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 ——在扩散敏感梯度场施加方向上组织水分子的 扩散自由度
b值及其对DWI的影响
b值为施加的扩散敏感梯度场参数,或称扩散敏感 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
弥散加权成像DWI-原理和临床应用
善 弥
,一个重要因素就是降低EPI因 子.如下
① 减少相位编码步数(这也是为什么DWI分辨率不高
散
的原因)
图
② 使用并行采集技术,如ASSET,减少相位编码步数. ③ 使用半扫描技术,Halfscan技术,可减少相位编码
像
采集.
质
二.采用脂肪抑制,防止化学位移伪
量
影.
的
三.减少磁化率伪影,适当匀场,增
b =γ2Gδ2 (△–δ/3 )
b值是反映附加梯度场性 质的参数（s/mm2）
有效TE越长，信噪比越差 但是对弥散运动越敏感。
B值大小与TE及SNR关系
弥 散 图 像 信 号 读出E 方P 式I
EPI为梯度回波的一种特殊形式，在频率编码上梯度连续 正反切产生一序列回波填充对应相位编码的K空间，是目 前最快成像方法（＜100ms/图像），结合单次激发对运动 不敏感。
受
III. 致密的肿瘤细胞
限
常见病变如下:
常
① 急性脑梗死、脓肿、肿瘤、脱髓鞘病、表皮
见
样囊肿、肉芽肿、急性和亚急性晚期血肿及
的
克雅病。
病
② 在原发性和转移性脑病变中，从受限变化至
变
不受限。
③ 淋巴瘤肿瘤细胞密集，且比其他肿瘤扩散受
限表现更加均一性。
影
响
弥
b值越大,对弥散越敏感.
散
一．由于G值受限于物理因素,有最大 值的限制,所以提高b值可通过增大
图
弥散梯度场持续时间或两个梯度时 间间隔,这样带来后果是增加了TE,
像
降低了信噪比.
质
二．另一个重要参数是EPI因子,临床
量
大部分使用的DWI序列是单激发的 ,一次采集完成整个K空间填充.如
DWI和ADC图的临床应用深度探讨
病变在DWI和ADC图上的信号改变类似急性脑梗死，T2WI和增 强的T1WI显示病变隐约可见囊状结构形成
多发性硬化（MS）
据报道，MS在DWI上信号多变 。 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。
在T2 FLAIR上还可看到1个 小斑块影 ，活动性斑块的
ADC值升高。该均匀强化 的病变在DWI上呈高信号， 其ADC值升高。
6小时后的急性脑梗死
广泛的灌注缺损区，伴 有小部分“半暗带”
病变发作4小时后的 急性脑梗死
与静脉性梗塞的鉴别诊断 动静脉的急性梗塞鉴别诊断应用常规MR成像 (T2WI, T2FLAIR, DWI 或PWI, 或MRA) 比较困 难。 静脉栓塞在DWI上呈高信号，其ADC值略下降 。 静脉梗塞的患者也伴有灌注异常，而且MRA正 常并不能排除动脉栓赛（小的动脉分支或早期 血管重建再灌注）
另外，其他脏器如：肝脏、肾脏、乳腺、脊髓 及骨髓等可以进行DWI，提供一定的信息
急性缺血性脑梗死是一种致死率和致残率均高 的常见疾病，影像学的早期诊断有利于尽早挽 救可逆性缺血性坏死脑组织，对于指导临床治 疗具有非常重要的意义。
常规MRI检查技术不能充分显示缺血的范围和 严重程度，新发展的弥散加权成像（DWI）对 急性期，特别是超急性期脑缺血的检测表现出 极大的优势，为溶栓和神经保护提供了直观、 个体化的影像学信息。
在脑梗塞的超急性期及急性期，病变区的病理 变化是细胞毒性水肿，缺血区的含水量没有变 化，仅仅是细胞内外含水量发生了变化，常规 MRI检查往往无阳性表现。
DWI的信号强度大小由表观弥散系数（ADC）进 行定量测定。通过ADC值的变化可以反映缺血 过程的变化以及不同缺血区域的演变规律。研 究表明：从缺血区边缘带到梗塞中心，ADC值 逐渐降低。早期出现ADC值下降的缺血组织最 终演变为不可逆性恢复的(hyper-, iso-, or hypointense) 。 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。
DWI和ADC原理及应用培训课件
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b值及其对DWI的影响
b值为施加的扩散敏感梯度场参数，或称扩散敏感 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
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)
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神经系统疾病的临床应用
脑血管病
——诊断超急性期脑梗死 ——鉴别新、旧梗死灶；确定责任病灶 ——静脉窦血栓形成 ——脑出血
颅内肿瘤、转移瘤
颅内囊性病变
脑白质病变
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ADC与DWI的关系
ADC值是反映水分子弥散和毛细血管微循环（灌注）的人 工参数，在小b值情况下受灌注影响更大。用小b值进行 DWI，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ADC稳定性较差，且易受其他生理运动影响；用 大b值进行DWI，所测得ADC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。
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脑出血
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。
优选DWI和ADC图的临床应用
在脑梗塞的超急性期及急性期，病变区的病理 变化是细胞毒性水肿，缺血区的含水量没有变 化，仅仅是细胞内外含水量发生了变化，常规 MRI检查往往无阳性表现。
DWI的信号强度大小由表观弥散系数（ADC）进 行定量测定。通过ADC值的变化可以反映缺血 过程的变化以及不同缺血区域的演变规律。研 究表明：从缺血区边缘带到梗塞中心，ADC值 逐渐降低。早期出现ADC值下降的缺血组织最 终演变为不可逆性恢复的梗死灶。
急性缺血性病变的特点是DWI上呈高信号，而 ADC值降低。最为大家所接受的解释是：脑血流 的阻断引起病变组织能量代谢和质子泵的障碍
（数分钟内）。这种改变引起大量的水分子从细 胞外进入细胞内（细胞毒性水肿），从而在DWI 上产生典型的“高信号”。
一小时内的急性脑梗死
ADC value ：0.48 x 10-3 mm2/sec
右侧大脑中动脉的急性栓塞。 在T2WI上，可见到散在的点状 高信号影，在DWI上可见到枕 叶小点状高信号，伴有ADC值 的中度下降 (0.48 x 10-3 mm2/sec)。 在大脑中动脉的供 血区可见到显著的灌注缺损区。
6小时后的急性脑梗死
广泛的灌注缺损区，伴 有小部分“半暗带”
病变发作4小时后的 急性脑梗死
DWI与T2 FLAIR成像方式相结合， 可更好的区分急性、亚急性及慢 性水肿。DWI可显示急性期细胞毒 性水肿，不能显示血管源性水肿 和间质性水肿，T2 FLAIR成像方 式正好与之相反。
急性期，DWI图像上病灶为高信号， 而T2 FLAIR为等信号；慢性期，DWI 图像上病灶为等信号， T2 FLAIR上 病灶为高信号；在亚急性期，因为同 时存在细胞毒性水肿和其他类型的水 肿，在DWI及T2 FLAIR上均呈高信号， 但DWI上的信号强度较急性期有所下 降。
弥散加权成像（DWI和ADC图）原理及临床应用
弥散加权成像（DWI和ADC图）原理及临床应用转载自：熊猫放射什么是功能磁共振成像？以常规T1WI和T2WI为主的各种磁共振成像技术，主要显示人体器官或组织的形态结构及其信号强度变化，统称常规MRI检查或常规MR成像序列。
随着MRI系统硬件和软件的发展，相继出现了多种超快速成像序列（如EPI技术），单次采集数据的时间已缩短至毫秒。
以超快速成像序列为主的MRI检查，能够评价器官的功能状态，揭示生物体内的生理学信息，统称为功能磁共振成像，或功能性成像技术（functional imaging techniques）。
这些技术包括弥散加权成像（DWI）、灌注加权成像（PWI），脑功能成像（fMRI），心脏运动和灌注实时成像（real-time imaging），磁共振波谱成像（MRS），全身成像，磁共振显微成像等。
b因子在弥散加权成像中有何作用？弥散（diffusion）是描述水和其他小分子随机热运动（布朗运动）的术语。
宏观看，水分子的净移动可通过表观弥散系数（ADC）描述，并通过应用两个梯度脉冲测量，其成像机制与相位对比MRA类似。
DWI的信号强度变化取决于组织的ADC状态和运动敏感梯度（MPG）的强度。
MPG由b因子（即弥散梯度因子，又称b值）控制。
b因子实际上决定ADC参与构成图像对比度的份额，即弥散权重的程度。
在DWI扫描序列中，如果采用长TR和长TE，且b=0，将形成普通的T2WI对比（SE-EPI）或T2*WI对比（GRE-EPI）图像。
随着b 因子增大（通常为500~1000s/mm2），图像的对比度也由T2权重逐步向弥散权重转变。
当MR图像中病变组织的高信号并非由于T2时间延长，而是反映ADC降低时，就形成所谓的DWI。
是否开启MPG是DWI与常规MRI 的不同点。
如何分析DWI和ADC图？弥散加权序列扫描产生2种图像，即弥散图（DWI）和ADC图。
在弥散图中，病变或受损组织的信号强度往往高于正常组织，而弥散自由度最大区域的信号强度最低，这使病变组织在DWI的信号表现类似于常规“T2WI”。
DWI原理及临床应用
就越差。
•b值越小，施加的正反两个梯度的强度就越小，对
弥散探测就越不敏感。但整个图像的信号就越高，
SNR就越好。
•在头部，b值一般为1000左右。在体部，b值一般为
300-800。
影响弥散的因素
在活体中，弥散受组织 结构、生化特性影响外， 还受多种生理因素影 响：如心脏搏动、呼吸、 灌注、肢体移动，所以 用表观弥散系数（ADC） 来描述活体弥散成像中 的弥散状况。
DWI图
ADC图
DWI图
❖ 多发腔隙性脑梗死灶中发现新发病灶
T2WI
常规DWI
DWI能早期发现深部脑
白质穿支小动脉闭塞所
致细胞毒性水肿，尤其
是能从不同时期多发腔
隙性梗死灶中鉴别出急
性期病灶，以指导临床
ADC
eADC
治疗。
左图示双侧基底节区散在多 发小腔隙性脑梗死灶，其中 左侧内囊膝部病灶为本次新 发病灶。
急性脑梗塞－DWI早期发现病变
•急性脑梗塞病人， 有明显症状。 •在T2, T1, FLAIR图像 上都未见异常。DWI 上清晰显示病灶区。
急性脑梗死－不同部位脑梗死（1）
DWI图
ADC图
T2WI
M
DWI
27Y
4
AD C
急性脑梗死（2）
• 大面积脑梗死举例
T2WI
DWI
3DTOF
亚急性脑梗死
地反映病变或组织的
3
4 水分子扩散情况。
病理基础
A
B
正常组织细胞毒性水肿的源自织随机运动的水分子---低信号 运动受限的水分子---高信号
病理基础
细胞坏死崩解组织 水分子运动不受限制
DWI仍然是高信号！！！
头颅MRI中不同序列DWI和ADC的区别
精选课件
5
急性缺血性脑梗死是一种致死率和致残率均高 的常见疾病，影像学的早期诊断有利于尽早挽 救可逆性缺血性坏死脑组织，对于指导临床治 疗具有非常重要的意义。
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常规MRI检查技术不能充分显示缺血的范围和 严重程度，新发展的弥散加权成像（DWI）对 急性期，特别是超急性期脑缺血的检测表现出 极大的优势，为溶栓和神经保护提供了直观、 个体化的影像学信息。
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在脑梗塞的超急性期及急性期，病变区的病理 变化是细胞毒性水肿，缺血区的含水量没有变 化，仅仅是细胞内外含水量发生了变化，常规 MRI检查往往无阳性表现。
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DWI的信号强度大小由表观弥散系数（ADC）进 行定量测定。通过ADC值的变化可以反映缺血 过程的变化以及不同缺血区域的演变规律。研 究表明：从缺血区边缘带到梗塞中心，ADC值 逐渐降低。早期出现ADC值下降的缺血组织最 终演变为不可逆性恢复的梗死灶。
精选课件
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一小时内的急性脑梗死
ADC value ：0.48 x 10-3 mm2/sec
精选课件
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右侧大脑中动脉的急性栓塞。 在T2WI上，可见到散在的点状 高信号影，在DWI上可见到枕 叶小点状高信号，伴有ADC值 的中度下降 (0.48 x 10-3 mm2/sec)。 在大脑中动脉的供 血区可见到显著的灌注缺损区。
精选课件
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扩散敏感梯度场参数称之为b值 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
精选课件
4
DWI在临床上最常用于超急性脑梗死的诊断和 鉴别诊断
DWI原理和应用
DWI原理和应用一、DWI的概念 1.定义：弥散又称扩散，是指分子从周围环境的热能中获取运动能量而使分子发生的一连串的、小的、随机的位移现象并相互碰撞，也称分子的热运动或布朗运动。
2. DWI技术就是检测扩散运动的方法之一，由于一般人体MR成像的对象是质子，主要是水分子中的质子，因此DWI技术实际上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等信息间接反映组织微观结构的变化。
3. 生物组织内的水分子的扩散分为三大类：细胞外扩散，细胞内扩散，跨膜扩散，且扩散运动受到组织结构、细胞内细胞器和组织大分子的影响。
4. 影响水分子弥散的因素：膜结构的阻挡，大分子蛋白物质的吸附，微血管内流动血液的影响（？）。
5. DWI中的水分子： 1）无创探测活体组织中水分子扩散的唯一方法 2）信号来源于组织中的自由水 3）结合水尽管运动受限，但仍不能产生信号 4）不同组织对自由水扩散限制程度不同 5）产生DWI对比 6）检测组织中自由水限制性扩散的程度6. 常规DWI，主要对细胞外自由水运动敏感 T2WI基础上，施加扩散梯度，组织信号衰减 1）自由水扩散越自由=信号丢失多，DWI信号越低 2）自由水扩散越受限=信号丢失少，DWI信号越高 7. 在均匀介质中，任何方向的弥散系数都相等，这种弥散称为各向同性扩散（eg.脑脊液）；在非均匀介质中，各方向的弥散系数不等，这种弥散称为各向异性扩散（eg.脑白质纤维素）。
各向异性扩散在人体组织中是普遍存在的，其中最典型的是脑白质神经纤维束。
水分子在神经纤维长轴方向上扩散运动相对自由，而在垂直于神经纤维长轴的方向上，水分子的扩散运动将明显受到细胞膜和髓鞘的限制。
二、 DWI的原理 1.以SE-EPI序列来介绍DWI的基本原理。
射频脉冲使体素内质子的相位一致，射频脉冲关闭后，由于组织的T2弛豫和主磁场不均匀将造成质子逐渐失相位，从而造成宏观横向磁化矢量的衰减。
除了上述两种因素以外，我们在某个方向上施加一个扩散梯度场，人为在该方向上制造磁场不均匀，造成体素内质子群失相位，然后在施加一个强度与持续时间完全相同的反向扩散梯度场，则会出现两种情况:在该方向上没有位移的质子不会受两次梯度场强的影响而失相位，而移动的质子因两次梯度场引起的相位变化不能相互抵消，而失相位信号衰减。
磁共振成像中DWI,ADC重建的原理是什么？
磁共振成像中DWI,ADC重建的原理是什么？
弥散运动即布朗运动。
弥散运动即布朗运动，是指分子在温度驱使下无规律随机的、相互碰撞、相互超越的运动过程。
常规MRI序列中水分子弥散运动队信号的影响非常小。
DWI是在常规序列的基础上，在XYZ轴三个互相垂直的方向上市价弥散敏感梯度，从而获得反映体内水分子弥散运动状况的MR图像。
在DWI中通常以表观弥散系数ADC描述组织中水分子弥散的快慢，并可得到ADC图。
将每一像素的ADC值进行自然对数运算后即可得到DWI图，因此同一像素在ADC图和DWI图中的信号强度通常相反，即弥散运动快的像素，其ADC值高，在DWI上呈低信号，反之亦然。
核磁共振成像的优点MR 所显示的解剖结构逼真，使病变组织和正常组织均可清晰显示．具有高的软组织对比分辨力．无骨伪影干扰．不用对比剂即可进行血流成像，其多参数成像便于对照比较、并可获得多方位成像对软组织有极好的分辨力。
对膀胱、直肠、子宫、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT通过调节磁场可自由选择所需剖面。
能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。
对于椎间盘和脊髓，可作矢状面、冠状面、横断面成像，可以看到神经根、脊髓和神经节等。
不像CT只能获取与人体长轴垂直的横断面
•2018-06-05。
头颅MRI中不同序列DWI和ADC区别
DWI可以鉴别可逆性及不可逆性缺血组织，有 助于挽救频死的缺血半暗带组织。已经证实一 些患者在缺血症状后2小时给予静脉溶栓，DWI 异常信号范围可以明显缩小，甚至完全消失。
在脑缺血症状发生后24小时之后，DWI也可以 提供其他更有价值的信息。因为DWI对急性期 细胞那肿胀所致的细胞毒性水肿敏感，而对慢 性期肿胀细胞破裂水分子再度弥散所致的间质 性水肿不敏感，故在急性期DWI表现为高信号， 在慢性期表现为等信号。
在脑梗塞的超急性期及急性期，病变区的病理 变化是细胞毒性水肿，缺血区的含水量没有变 化，仅仅是细胞内外含水量发生了变化，常规 MRI检查往往无阳性表现。
DWI的信号强度大小由表观弥散系数（ADC）进 行定量测定。通过ADC值的变化可以反映缺血 过程的变化以及不同缺血区域的演变规律。研 究表明：从缺血区边缘带到梗塞中心，ADC值 逐渐降低。早期出现ADC值下降的缺血组织最 终演变为不可逆性恢复的梗死灶。
伴有脑膜瘤的蛛网膜囊肿
与蛛网膜囊肿鉴别诊断
DWI上，这两种病变很容易区别，表皮样 囊肿呈高信号，而蛛网膜囊肿呈低信号影 。
鉴别诊断要点:
•DWI, ADC图, CISS 成像和T2 FLAIR
•表皮样囊肿沿着CSF间隙呈匍形生长， 包绕动脉和颅神经，而蛛网膜囊肿具有 占位效应，压迫周围结构。
肉芽肿
转移瘤， the ADC value （1）0.76 x 10-3 mm2/sec; （2）0.73 x 10-3 mm2/sec
表皮样囊肿
表皮样囊肿在T1WI、T2WI上，与CSF相比呈 等或稍高信号。应用常规T1、T2很难判断肿瘤延 伸的范围，在T1WI上，表皮样囊肿呈明显的高信 号，很容易与CSF和蛛网膜囊肿区别开来。据报 道表皮样囊肿平均 ADC值为 1.197 x 10-3 mm2/sec ， 肿瘤的ADC值与脑灰质和白质类似。表皮样囊肿 在DWI上呈现的高信号可能是由于T2 shinethrough效应所致。
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表皮样囊肿
表皮样囊肿在T1WI、T2WI上，与CSF相比呈等 或稍高信号。 据报道表皮样囊肿平均 ADC值为 1.197×10-3 mm2/s， 表皮样囊肿在DWI上呈现的高信号可能 是由于T2透由水的ADC值大约为 2.5×10-3mm2/s
正常脑组织的ADC值为 0.7 ～ 0.9×10-3mm2/s 脑组织急性病变ADC值多为降低；亚急性或慢性 病变ADC值多为升高 ADC异常变化的上下限为 0.4×10-3mm2/s ～ 2.5×10-3mm2/s
神经系统疾病的临床应用
DWI、ADC的原理及 神经系统临床应用
天坛医院 田地
弥散加权成像 （Diffusion Weighted Imaging,DWI）
扩散运动——水分子的热运动，即布朗运动 自由扩散（脑脊液、尿液等）；限制性扩散（一 般人体组织） 各向同性扩散；各向异性扩散 DWI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 构的变化。
鉴别要点:
超急性缺血性脑梗死在 T2WI 和 T2*-weighted gradientecho 表现正常。 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。
脑膜瘤
脑膜瘤的DWI信号强度多变 (hyper-, iso-, or hypointense) 。 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。
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 的程度可计算弥散系数。
DWI显示脑缺血部位
DWI上组织信号衰减的影响因素
DWI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 不同 衰减程度与下列因素呈正相关 ——扩散敏感梯度场的强度 ——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 ——在扩散敏感梯度场施加方向上组织水分子的 扩散自由度
b值及其对DWI的影响
b值为施加的扩散敏感梯度场参数，或称扩散敏感 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
b值越高对水分子扩散越敏感，但太高b值得到的 DWI信噪比可能很低，较小b值得到的DWI信噪比 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 等）
表观扩散系数 （Apparent Diffusion Coefficient，ADC）
ADC与DWI的关系
ADC值是反映水分子弥散和毛细血管微循环（灌注）的人 工参数，在小b值情况下受灌注影响更大。用小b值进行 DWI，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ADC稳定性较差，且易受其他生理运动影响；用 大b值进行DWI，所测得ADC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。 DWI的信号强度除反映ADC的大小外，还受组织的T2弛豫 时间影响，这种现象称为透过效应。因此，由于DWI信号 中有T2的影响（T2透过效应），DWI高信号应该查看ADC 图，ADC值下降才真正反映水分子移动受限。ADC能真实 反映弥散情况。
脑血管病
——诊断超急性期脑梗死 ——鉴别新、旧梗死灶；确定责任病灶 ——静脉窦血栓形成 ——脑出血
颅内肿瘤、转移瘤 颅内囊性病变
脑白质病变
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
脑出血
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。
胶质瘤
胶质瘤在DWI上的信号强度多变 (hyper-, iso-, or hypointense) 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
据报道转移瘤在DWI上呈等或稍高信号，而其 ADC值范围约为0.82～1.24 ×10-3 mm2/s 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。