DWI和ADC图的临床应用探讨

广泛的血管源性水肿
鉴别诊断要点:
•临床表现 (动脉栓塞的急性发作比较典型；静脉窦栓赛的患 者，其表现更为隐匿，通常以严重头痛和/或癫痫发作为首要 表现). •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
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。 鉴别要点: •临床表现 (缺血性脑梗死的急性发作). •脑实质造影剂吸收 (缺血性脑梗死少见).
DWI对急性及亚急性脑缺血的敏 感度及特异度可达88～100％和 86~100%,对CT及T2WI不可鉴别 的急慢性缺血，DWI鉴别诊断的 敏感度和特异度分别可达95％ 和94％。
DWI可用于判断临床预后，明显 的弥散下降预示缺血发展为不 可逆性的梗死的危险性增加； 弥散正常而临床缺血症状较重， 常由TIA引起。
DWI和ADC图的临床应用探讨
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
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。
•ADC 值 (据报道脑脓肿的 ADC值常常低于缺血 性脑梗死的ADC值的 ±50左右）
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 (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.
肉芽肿
据报道，肉芽肿在DWI上呈高信号，其ADC值(0.39 x 10-3 mm2/sec)降低,
部分肉芽肿在DWI上呈高信号， 而其ADC值与脑白质类似
与转移瘤相鉴别 无论是常规MRI还是DWI，都难以把脑内 结节状转移瘤与大脑的肉芽肿相鉴别开来。 结节状转移瘤在DWI上常表现为高信号，其 ADC值下降，可能与富含细胞和/或出血有 关。
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。
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）
影像表现与显著的细胞毒性水 肿一致。
多形性胶质母细胞瘤 坏死囊变区ADC values ： 1.65–2.62 x 10-3 mm2/sec
脑脓肿 中心ADC values ： 0.27–0.64 x 10-3 mm2/sec
转移瘤 肿瘤实质ADC values ： 0.82–1.24 x 10-3 mm2/sec 肿瘤坏死囊变区ADC values ： 2.62 x 10-3 mm2/sec
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 x 10-3 mm2/sec 。 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。
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
伴有皮层下梗死的钙化脑膜 瘤
DWI和相应的ADC图上呈低信号。 ADC 值为 0.21-0.75 x 10-3 mm2/sec.
DWI与T2 FLAIR结合，有利于脑梗塞与脑肿瘤、脑白 质等病变的鉴别诊断，肿瘤瘤体在DWI上显示为高信 号或低信号，高信号一般表示瘤细胞的水肿和新鲜坏 死，低者常提示出血或钙化。肿瘤引起的水肿为血管 源性水肿，在T2 FLAIR上为高信号，难以与梗死相鉴 别，而DWI上呈等信号或仅见瘤体内的混杂信号。
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。
I该脑膜瘤在DWI上呈高信号，而ADC图上呈等或略的信 号。ADC值为 0.39-0.46 x 10-3 mm2/sec (对侧脑实质为 0.61-0.63 x 10-3 mm2/sec）
在T2 FLAIR上还可看到2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。
sensitizing direction = x
sensitizing direction = z 未强化的小斑块在DWI和ADC图上未显示 皮质脊髓束
偶尔，在DWI上呈高信号的斑块（尤其是均匀强化的 病变）ADC值下降， 推测这些ADC值下降的均匀强 化斑块可能是处于极早期的病变，炎性反应活跃，而 且没有明显的脱髓鞘改变。
疱疹性脑炎和浸润性胶质瘤的鉴别诊断:
•病变在DWI上的高信号和ADC值下降与疱 疹性脑炎符合 •生物学检测 (聚合酶链反应检测)
疱疹性脑炎和急性缺血Hale Waihona Puke Baidu脑梗塞在DWI 上还难以鉴别。
鉴别要点:
•临床表现 (缺血性脑梗死的急性发作 ，而疱疹性脑炎病程更表现为渐进性)
•生物学检测 (聚合酶链反应检测)
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
该转移瘤经组织病理学检测证实：来 源于小细胞肺癌的富含细胞结构的病 变
疱疹性脑炎
疱疹性脑炎的特点是病变在DWI上呈高信号，其ADC 值下降 (约为正常脑实质的48%–66%) 。 在随访中发现，这些病变最后都演变为脑软化灶。
在T2WI上，颞叶和海马区可见不 均匀的高信号影。 平扫T1WI上，病变内可见稍高信 号（出血） 增强后的T1WI，颞叶呈不对称的 脑回状强化、带状脑回，这是疱 疹性脑炎的典型表现。
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 在超急性期其ADC值下降或正常，而 亚急性期晚期则升高。
亚急性脑出血晚期（27天后）
与超急性脑梗死的鉴别诊断 仅凭DWI和ADC图难以将这两种病变鉴别开来，应 该联合应用DWI、ADC图和T2-weighted SE 或者 T2*-weighted gradient-echo和/或 T2-weighted EPI. 鉴别要点: •超急性缺血性脑梗死在 T2WI 和 T2*-weighted gradient-echo 表现正常。 •超急性脑出血在T2WI和 T2*-weighted gradientecho成像中表现为不均匀性高信号，其周围包绕 者低信号环。
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。
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。
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
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。
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 “shine-through”效 应所致)
多 形 性 胶 质 母 细 胞 瘤
胶质母细胞瘤的非坏死部分在DWI上呈稍高信号 (T2 shinethrough 效应)。在DWI上,瘤周血管源性水肿与白质比呈等信号， 这是由于水肿组织内的弥散值增高（低信号）被水肿引起的T2 值延长（高信号）的效应所抵消。瘤周水肿CSF及肿瘤的坏死成 分在ADC图上均呈高信号（弥散值增高）。
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。