DWI和ADC原理及应用

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
百度文库


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。

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。

ADC正常范围

自由水的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。


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）

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。
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。

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。