DWI的基本基本知识和临床应用
DWI的应用
急性期
慢性期
超急性期 脑梗塞ADC值
感染性疾病分期
宫颈癌IIIB期
表皮样囊肿、蛛网膜囊肿鉴别
脑炎与低级别胶质瘤鉴别
病毒性脑炎和脑低级星形细胞瘤鉴别
ADC值： 约0.814 × 10-3mm2／s
ADC值： 约1.74 × 10-3mm2／s
病毒性脑炎平均ADC值： (1.07±0.19)× 10-3mm2／s
DWI临床应用
DWI信号
低信号 （弥散不受限）
等信号 （弥散不受限）
高信号 （弥散受限）
囊肿，软化灶间质性水肿 Nhomakorabea细胞体积增大
细胞密集 （慢性炎症）
大分子物质 （出血，脂质
细胞内水分增大 （细胞毒性水肿）
细胞核增大 （恶性肿瘤）
DWI原理
DWI是根据组织中水分子的扩散成像。水分子受限时候（比如肿瘤） 产生高信号；自由弥散时（比如液化）产生低信号
DWI可以观察水分子的扩散特性，使磁共振诊断达到分子水平。
DWI临床应用的注意事项
B值：B值越大，对弥散的敏感度越高，信噪比越低，每个 组织有经验B值。头部：1000 腹部脏器600~800
T2透射效应 ADC的重要性
－
＝
DWI(B=1000)
T2(B=0)
AD
C
DWI用于脑梗塞诊断及分期
肺良恶性疾病鉴别
男，54，体检发现肺占位，病理肺炎
女， 52；腹痛；体检发现右肺占位；病理：鳞癌
男，62；咯血3天；病理：腺癌
肺炎：ADC值2.11；鳞癌：ADC值1.25；腺癌：ADC值1.76
以胸髓和胸壁肌肉为参照，采用5分法对肺部结节信号强度进行评分：≥3为癌症
磁共振扩散加权成像（DWI和ADC图）基本原理及临床应用
磁共振扩散加权成像（DWI和ADC图）基本原理及临床应用展开全文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教学课件ppt
dwi在肿瘤诊断中的应用
总结词：高敏感性、高特异性
研究表明，DWI对肿瘤诊断的敏感性高达80%～90%，在鉴别良恶性病变方面具 有重要价值。
DWI可敏感地检测到肿瘤内部的坏死、囊变、出血等，较常规影像学检查更早地 提示肿瘤内部的变化。
dwi在脑科学中的应用
总结词：高分辨率、研究工具
dwi教学课件ppt
xx年xx月xx日
目录
• dwi简介 • dwi基础知识 • dwi实验流程 • dwi数据处理 • dwi临床应用 • dwi未来发展
01
dwi简介
dwi是什么
定义
DWI（扩散加权成像）是一种磁共振成像技术，用于检测水 分子在组织中的扩散行为。
基本原理
利用扩散系数（表征水分子在组织中的扩散程度）对组织进 行成像，反映组织的微观结构和细胞内外水分子的扩散行为 。
01
在DWI中，最常用的参数是表观扩散系数（ADC）、扩散系数（D）、扩散张 量（DT）等。
02
ADC是描述水分子扩散快慢的定量指标，根据不同区域的ADC值可评估脑组织 损伤程度及治疗效果。
03
D和DT是描述水分子扩散方向和程度的定量指标，可根据不同区域的D和DT值 评估脑组织纤维束走向和完整性。
03
扩散敏感系数是DWI的关键参数，需要根据实验 目的和样品特性选择适当的值。
注意样品温度
在实验过程中，应控制样品温度，避免因温度变 化而影响数据质量。
04
dwi数据处理
数据预处理
图像对齐
通过图像对齐技术，将多个图像叠加在一起，以减少运动伪影和 失真。
图像标准化
对图像进行标准化处理，以消除不同设备、不同时间点之间的信 号强度差异。
弥散加权成像(DWI)技术及其临床应用
１ ． 引 言
ｈ ｎ在 １ ９ ５ ０年提 出的 。他首 先在 自上 世 纪 ８ ０代 第一 台核磁 共振 （ ＭＲ ）应用 于 信 号 强度 而 由 Ｈａ
临 床 以来 ，核磁 共 振 成像 （ ＭＲ Ｉ ）技 术 的 发展 已 自旋 回 波 序 列 设 计 中 阐 明 了 弥散 对 Ｍ Ｒ Ｉ 信 号 的 有３ ０ 多 年 的历 史 。 现 今 ，ＭＲ Ｉ 在 医学 成 像 领 域 影响 。 １ ９ ６ ５年 ，Ｓ ｔ ｅ ｊ ｓ ｋ ａ ｌ 和Ｔ ａ ｎ ｎ ｅ ｒ 使 用脉 冲梯度 占有 重要 地 位 ，是 临床 医 生 不可 或 缺 的影像 工 具 。 进 行 弥 散敏 化 。１ ９ ８ ６ 年Ｌ ｅ Ｂ ｉ ｈ ａ ｎ等 人首 次将 弥
Ｄｉ ｆ ｆ ｕｓ ｉ ｏ ｎ － Ｗ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ Ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ Ｃｌ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ
Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｌ Ｉ Ｇｕ ａ ｎ ｇ － ｙ ｉ ＣＨＥＮＧ Ｑｉ － ｙ ａ ａ ｎ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ Ｈｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｌ ａ ｆ ｉ ｆ ｌ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｊ ｉ ’ ｎ ａ ｉ ｌ ２ ５ ０ ０ ２ １ ）
时 、稳定 等特 点 。弥散 成像 方 法 是为 了增 强 Ｍ Ｒ Ｉ 进行 总结 。
１ ２ 中国医疗器械信 息 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｌ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
DWI的原理及临床应用
DWI的原理及临床应用1. DWI简介扩散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，简称DWI）是一种基于核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI）的技术，它通过测量水分子在组织中的自由扩散，提供了关于组织微结构的信息。
DWI在医学影像学领域具有广泛的临床应用。
2. DWI的原理DWI是基于水分子的自由扩散现象来获取影像信息的。
水分子在组织中的自由扩散受到许多因素影响，例如细胞膜的完整性、细胞分布密度以及细胞内外溶液的分子浓度等。
DWI使用一种特殊的梯度来限制水分子的自由扩散，从而使得在某个方向上的水分子质量浓度的变化能够更容易地被检测到。
通过对不同方向上的梯度进行扫描和测量，可以获得组织中水分子自由扩散的信息。
3. DWI的临床应用DWI在临床应用中具有广泛的用途，以下是一些常见的应用。
3.1 脑卒中和脑损伤评估DWI可以用来评估脑卒中和脑损伤患者的病情。
脑卒中后，受损的脑组织中的水分子的自由扩散会受到限制，导致DWI图像上的信号改变。
通过对DWI图像的分析，可以帮助医生判断脑卒中患者的病情严重程度以及影响范围。
3.2 肿瘤检测和分析DWI可以用于肿瘤的检测和分析。
肿瘤组织中的细胞密度常常较高，导致水分子的自由扩散受到限制。
因此，DWI可以准确地检测出肿瘤的存在，并提供关于肿瘤的信息，例如肿瘤的大小、位置和形态。
3.3 炎症和感染的评估DWI也可以用于炎症和感染的评估。
炎症和感染通常导致组织细胞密度的增加，从而限制水分子的自由扩散。
通过对DWI图像进行分析，可以检测出炎症和感染的存在，并提供有关病情的额外信息。
3.4 白质疾病的诊断DWI是评估白质疾病的一种重要工具。
白质疾病是指影响脑的白质部分的一类疾病，例如白质卒中和多发性硬化症。
通过检测和分析DWI图像，可以帮助医生判断白质疾病的类型和程度。
3.5 弥漫性疾病的检测DWI还可以用于检测一些弥漫性疾病，如弥漫性肝病和弥漫性肾病。
磁共振dwi的原理及应用
磁共振DWI的原理及应用1. 介绍磁共振扩散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI）是一种用于检测组织水分子运动状态的成像技术。
通过测量水分子在生物组织内的随机热运动，可以提供有关组织微结构及功能的信息。
本文将介绍磁共振DWI的原理及其在临床应用中的重要性。
2. 原理磁共振DWI的原理基于分子热运动对水分子的偏移造成的相位差异。
在常规磁共振成像中，脉冲序列通过对磁化强度和相位信息进行编码来生成图像。
而对于DWI，通过应用梯度场，在磁化感应的基础上加入梯度方向对水分子进行编码。
这样可以探测水分子在组织中的扩散运动。
3. 应用3.1 体内器官的病理检测•DWI可以用于检测与炎症相关的组织病理变化，如脑梗死、炎性肠病等。
通过检测组织的扩散系数，可以提供与病变强度和范围相关的信息。
•在肿瘤学中，DWI被广泛应用于检测肿瘤的早期诊断和治疗反应。
高度病态的组织通常会导致DWI成像中高信号区域的出现。
3.2 脑部疾病诊断•DWI广泛应用于脑部疾病的诊断，如脳梗死、脳炎等。
脑组织中的扩散系数变化可以提供关于缺血和细胞水肿的信息。
•在癫痫诊断中，DWI可以检测到癫痫灶附近的水肿，帮助确定病灶的位置和范围。
3.3 肝脏疾病诊断•DWI在肝脏疾病中的应用日益重要。
例如，肝癌和肝血供不良通常导致肝组织的扩散系数下降，可以通过DWI成像来检测和定量评估这些疾病。
3.4 心脏疾病的评估•DWI可用于评估心肌梗死区域的程度和扩散变化。
心肌梗死区域通常导致水分子的扩散减慢，可以通过DWI成像来定量评估。
3.5 肾脏疾病的评估•DWI可以用于评估肾脏疾病，如肾癌、肾血供不足和肾梗死等。
通过测量肾组织的扩散系数，可以提供关于肾功能和病理变化的定量信息。
4. 结论磁共振DWI作为一种非侵入性的成像技术，可以提供关于组织微结构和功能的有用信息。
其在医学诊断和临床应用中的重要性不断增加。
通过对DWI成像的分析和评估，可以帮助医生对疾病进行早期诊断、评估治疗反应以及指导治疗方案的制定。
磁共振DWI的原理和临床应用
• 二、b值对DWI的影响： • DWI技术中把施加的扩散敏感梯度场参数称为b值 或称扩散敏感系数。在常用SE-EPI DWI序列中.
• b值代表扩散敏感系数；
• • • • r代表磁旋比； Gi和Gj分别为i轴和j轴上的磁场梯度强度； δ代表梯度场持续时间； Δ 代表两个梯度场间隔时间。
• b值的选择（表示应用的梯度磁场的时间、幅度、 形状） • b值越高，扩散的权重越重 • b值越高，信号越弱 • b值越高，信噪比越差 • b值越高，相同TR内可采集的层数越少 • 因会出现周围神经的刺激症状也限制了太高的b值。 • 较小的b值可得到的较高信噪比的图像，但对水 分子扩散运动的检测不敏感。
• 因此，b值的选择非常重要， 用小b值进行DWI， 在一定程度上反映了局部组织的微循环灌注，但 所测得的ADC值稳定性较差，且易受其他生理活 动的影响，不能有效反映水分子的弥散运动，用 大b值进行DWI，所测得的ADC值受局部组织的微 循环灌注影响较小，能较好反映水分子的弥散运 动，因此，大b值进行DWI称高弥散加权成像，用 小b值进行DWI称低弥散加权成像。b=0时产生无 弥散加权的t2wi。
• 【技术要点】 • 一、DWI上组织信号强度的衰减主要因素： • 尽管DWI可以用多种序列进行，但影响其组织信 号衰减的因素基本相同，与未施加扩散敏感梯度 场的相应序列相比，在DWI上各种组织的信号都 在衰减，只是衰减的程度有所差别而已。
• DWI上组织信号强度的衰减主要因素： • 1、扩散敏感梯度场的强度，强度越大组织信号衰 减越明显； • 2、扩散敏感梯度场持续的时间，时间越长组织信 号衰减越明显； • 3、两个扩散敏感梯度场的间隔时间，间隔时间越 长，组织信号衰减越明显； • 4、组织中水分子的扩散自由度，在扩散敏感梯度 场施加方向上水分子扩散越自由，组织信号衰减 越明显。
DWI的临床应用
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
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）
``````
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。
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。
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”。
DWI表现：DWI上呈高信号，ADC值下降。
DWI
T2WI
T1WI
2.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。
脑外DWI、MRS临床及原理
DWI和MRS在脑外肿瘤复发监测中的联合应用
DWI和MRS在脑外肿瘤复发 监测中的作用
DWI和MRS在脑外肿瘤复发 监测中的联合应用方法
DWI和MRS在脑外肿瘤复发 监测中的联合应用效果
DWI和MRS的原理和特点
DWI和MRS在脑外肿瘤复发 监测中的联合应用前景
脑外DWI、MRS 的临床研究进展
脑外DWI、MRS临床及 原理
汇报人：XX
目录
添加目录标题
01
脑外DWI和MRS的基 本概念
02
脑外DWI的临床应用
03
脑外MRS的临床应用
04
脑外DWI和MRS的联 合应用
05
脑外DWI、MRS的临 床研究进展
06
添加章节标题
脑外DWI和MRS 的基本概念
DWI和MRS的定义
DWI：扩散加权成像，用于检测脑组织中的水分子扩散情况，从而反映脑组织的微观结构变化。 MRS：磁共振波谱成像，用于检测脑组织中的化学成分，从而反映脑组织的代谢状态。
DWI和MRS的合可以提高 肿瘤诊断的准确性
DWI和MRS可以提供脑外肿 瘤的详细信息
DWI和MRS在脑外肿瘤诊断 中具有重要的临床应用价值
DWI和MRS在脑外肿瘤疗效评估中的联合应用
DWI和MRS的原理和特点 DWI和MRS在脑外肿瘤疗效评估中的作用 DWI和MRS在脑外肿瘤疗效评估中的联合应用方法 DWI和MRS在脑外肿瘤疗效评估中的局限性和挑战
MRS可以检测到肿瘤复发的早期信 号
MRS可以帮助医生制定更准确的治 疗方案
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
MRS可以评估肿瘤的恶性程度和侵 袭性
MRS可以监测肿瘤治疗后的疗效和 预后
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！！！
dwi磁共振概念 -回复
dwi磁共振概念-回复DWI磁共振概念随着医学技术的发展，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）已经成为一种非常常见和重要的诊断手段。
DWI（Diffusion-Weighted Imaging）是MRI中的一种重要成像模式，它能够提供关于组织或器官中水分子扩散的信息。
本文将一步一步回答关于DWI磁共振的概念、原理、影像产生和其在临床应用中的重要性。
第一步：介绍MRI和其背后的原理MRI是一种通过利用原子核在强磁场和射频脉冲的作用下的能量吸收和释放来生成影像的医学成像技术。
它能够以非侵入性的方式提供高分辨率、高对比度的图像，对于脑部和其他身体部位进行检查非常有用。
MRI 的原理是基于核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）现象，即核自旋在强磁场作用下进行共振。
第二步：什么是DWI磁共振DWI磁共振是MRI的一种特定模式，它使用梯度脉冲来制造磁场不均匀性，以便测量水分子在组织中的扩散。
水分子的扩散速率与其周围环境的组织微结构相关，进而反映细胞和组织的状态。
因此，DWI能够提供关于病理性变化的信息，比如缺血、肿瘤、炎症等。
第三步：DWI磁共振的原理DWI利用了水分子的热运动性质。
在正常组织中，水分子的扩散是随机的，但当组织发生病理性变化时，如缺血，水分子的扩散就会受到限制。
DWI测量的是水分子在给定时间内的位移。
该位移与其自由扩散距离相关。
在DWI中，梯度脉冲在不同时间和方向上应用，然后通过测量相关信号来得到水分子扩散的信息。
这样，我们可以获得一个反映组织扩散性质的图像。
第四步：如何生成DWI影像在DWI磁共振成像中，首先需要使用梯度脉冲来产生磁场梯度，然后使用射频脉冲来激发水分子的共振。
接下来，使用各种技术测量水分子在梯度脉冲作用下的位移和扩散。
最后，通过计算和处理这些测量信息，可以生成DWI影像。
与常规MRI不同的是，DWI使用了额外的梯度脉冲和测量，以提供关于水分子扩散的信息。
DWI在急性缺血性脑卒中的临床
DWI检查结果与检查时间有关，发病后一定时间内才能检 测到梗死灶。
对新旧病灶区分困难
DWI难以区分新旧病灶，可能会影响对预后的准确判断。
对小型病灶敏感性较低
对于较小的梗死灶，DWI的检测效果可能不佳，导致漏诊 。
05
结论与展望
DWI在急性缺血性脑卒中临床应用的意义
早期诊断
DWI技术能够早期发现急性缺血性脑卒中，为患者提 供及时的治疗。
预后评估
DWI可以评估脑卒中病灶的大小和位置，预测患者的 预后情况。
治疗方案选择
根据DWI结果，医生可以制定更个性化的治疗方案， 提高治疗效果。
DWIБайду номын сангаас急性缺血性脑卒中临床应用的展望
技术改进
随着医学技术的不断发展，DWI成像质量将得到进一步提升，为临 床提供更准确的诊断信息。
联合其他影像技术
未来，DWI可以与其他影像技术如MRI、CT等结合使用，为急性缺 血性脑卒中提供更全面的诊断信息。
DWI在急性缺血性脑卒中治疗中的局限性
1
DWI对出血的敏感性较低，对于出血性脑卒中诊 断存在局限性。
2
DWI对某些部位如后循环缺血的诊断效果不佳。
3
DWI对早期脑梗死的诊断存在假阳性，需要结合 其他影像学检查进行确诊。
04
DWI在急性缺血性脑卒中预后评估中的应 用
急性缺血性脑卒中预后评估方法
01
临床普及
随着人们对DWI认识的深入，其在急性缺血性脑卒中的临床应用将得 到更广泛的普及和应用。
THANKS
感谢观看
DWI能够准确检测脑组织缺血程 度和梗死范围，为预后评估提供 重要依据。
预测功能恢复
DWI 临床应用进展
DWI临床应用进展（一）DWI基本理论FIG. 001DWI (Diffusion Weighted Imaging)——扩散或弥散加权成像一、扩散的基本概念扩散(diffusion)是指分子热能激发而使分子发生一种微观、随机的平移运动并相互碰撞，也称分子的热运动或布朗运动。
任何分子都存在扩散运动。
通过一些特殊的技术可以检测这种分子的微观扩散运动。
DWI技术就是检测这种微观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技术实际上检测的是人体组织内水分子的扩散运动。
如果水分子扩散运动不受任何约束，我们称之为自由扩散运动。
事实上，生物组织中的水分子因受周围介质的约束，其扩散运动将受到不同程度的限制，称之为限制性扩散。
在人体中，脑脊液、尿液等水分子扩散运动所受限制相对小，被视为自由扩散，而一般组织中水分子的扩散运动属于限制性扩散。
在人体组织中，由于组织结构的不同，限制水分子扩散运动的阻碍物的排列和分布也不同，水分子的扩散运动在各方向上受到的限制可能是对称(称为各向同性扩散)，也可能是不对称的(称为各向异性扩散)。
实际上DWI就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，间接反映组织微观结构的变化。
FIG. 002二、DWI原理以目前最常用的SE-SSEPI (Spin Echo-Single Shot EchoPlanar Imaging, 自旋回波-单次激发回波平面成像)序列为例简单介绍。
三、DWI上组织信号衰减的影响因素DWI是通过另外施加扩散敏感梯度场而获得，与未施加扩散敏感梯度场的序列相比，DWI上各种组织的信号均衰减，只是衰减的程度有所不同而已。
DWI上组织信号强度的衰减程度与下列因素呈正相关：1）扩散敏感梯度场的强度；2）扩散敏感梯度场持续的时间；3）两个扩散敏感梯度场的时间间隔；4）在扩散敏感梯度场施加方向上组织中水分子的扩散自由度。
FIG. 004四、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。
dwi名词解释影像学
dwi名词解释影像学
本文将介绍DWI的定义、原理、临床应用和常见问题解答等方面，帮助读者更好地理解DWI在影像学中的作用和意义。
DWI（Diffusion Weighted Imaging）是一种基于水分子自由扩
散的影像学技术，其测量水分子在组织中的扩散情况，从而反映组织微结构的变化。
DWI的核心指标是ADC（Apparent Diffusion Coefficient），即表观弥散系数，它是一种反映组织内水分子扩散情况的参数。
DWI可以用于诊断肿瘤、中风、炎症等多种疾病，并在临床应用中取得了广泛的成功。
DWI的原理是基于布朗运动理论，即分子在温度作用下会发生随机运动，因此水分子在生物体内也会发生扩散。
DWI可以通过改变梯度磁场的强度和方向，在不同的磁场下对水分子的自由扩散进行测量。
DWI还可以结合MRI（磁共振成像）技术，获得高分辨率的图像，从
而更好地观察人体内部的微小结构变化。
DWI在临床应用中有很多优势，比如可以提供快速、无创、无剂量的诊断手段，能够在早期发现疾病的微小变化，并在治疗后进行有效监测。
但同时也存在着一些问题，比如DWI图像可能会受到伪影的干扰，需要结合其他影像学技术进行诊断，这些问题需要在临床使用中得到更好的解决。
总之，DWI是一种重要的影像学技术，对于诊断和治疗很多疾病都有着重要的意义。
希望本文能够帮助读者更好地了解DWI的原理、应用和常见问题解答等方面，从而更好地应用于临床实践中。
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DWI的基本原理和临床应用
参考资料：复旦大学附属华山医院
弥散加权成像的原理（DWI）A 弥散张力成像的原理（DTI）B 弥散加权成像的临床应用
C 目录
核磁共振技术
1950年Hahn首次注意到水弥散对MR信号
的影响
1954年Carr和Durcell通过SE序列技术
用MR发现了弥散
1965年Stejskal和Tanner将之发展为可
成像、可测量的磁共振技术
弥散加权成像原理（Diffusion-weighted imaging ，DWI）
· 弥散加权成像是建立在MRI流动效应基础上的成像方法。
· DWI观察的对象是水分子的流动扩散现象。
· DWI图像构成反应的水分子弥散的速度，而不是T1或T2的权重。
· 在均质的水中，水分子的流动扩散是一种完全随机的热运动。
· 人体组织中，由于存在各种各样的屏障物，水分子的自由流动扩散活动就会受到影响。
· 依赖于扩散方向的水分子活动称为各向异性，即在水分子活动的各个方向上其扩散规律不是随机均等的，而是有扩散方向上的不均匀性。
· 在非均一的磁场（空间上不均匀的磁场）环境下，因水分子弥散而产生的质子随机活动会造成MR信号的下降。
· 在梯度磁场较小时，它的作用是很微弱的。
· 当在三维空间（X、Y、Z轴）任一方向上使用一预先准备的高场强梯度磁场时，水分子的弥散造成的MR信号改变就不再是微不足道的了，而是“可见的”了。
· MR弥散加权成像实际是在MR原有图像对比上出现的一种新的独特的图像对比。
DWI的脉冲程序示意图（Stejskal-Tanner技术）
第一个梯度脉冲
组织内质子失相位
弥散慢的水分子弥散快的水分子大部分出现再聚焦
第二个再聚焦脉冲
维持原有的信号强度（相对的高信号）信号降低不能再聚焦
水分子的弥散是分子热运动引起的随机活动，水分子沿一个方向随机“移动”的路径已由Einsten的公式描述：
ll=2DD t
式中ll为随机“移动”的距离，D为弥散系数。
t为观察时间。
如果从三维空间来描述水分子的随机“走动”，则公式为：
ll=6DDDD
· 在观察时间非常短时，水分子的弥散活动可看作是在纯水中进行，即是随机的活动。
但当观察时间延长到水分子的活动足以遇到屏障时，形势就不完全一样了。
· D* （表观弥散系数，也称为Apparent diffusion
coefficient ，ADC）代替D。
D*的值依赖于观测水分子活动时间的长短，这一时间称为弥散时间Td。
· D*的不同取决于Td和屏障的空间大小、几何外形和渗透率。
一般地讲，D*要小于水分子活动无限制的弥散系数D，但当Td接近于0或无限大时，D*和D将很接近。
在不考虑较小的层面选择梯度磁场时，弥散衰减系数R 如下式所示：
式中，γγ为旋磁比，G 是梯度脉冲的振幅，δδ是振幅宽度，ΔΔ是梯度脉冲间隔时间。
对PGSE 来讲Td=ΔΔ-1/3δδ
设b=γγ2GG 2δδ2Td
则R=exp-（b DD ∗
）Td 和b 值均可调节。
]
RR =exp −[γγ2GG 2δδ2(ΔΔ−⁄13δδ)DD ∗
在弥散加权成像中，b值和Td可看作是图像对比调节中的窗位和窗宽，选择合适的Td和b值对最大限度地显示弥散的效果有重要的意义。
B值的单位是s/mm2，b 值不同，弥散所造成的信号差别就不同，b值选的越大，不同弥散状况造成的信号差别就越大。
· 增加信噪比和缩短采集时间（shorter TE’s）
· 更高的b值，更高的弥散敏感性和减低T2高信号的影响
High b-value DWI
弥散张力成像原理（Diffusion-tension imaging，DTI）
弥散张力成像原理
· 水分子在不同方向上弥散的差别称为各向异性。
· DTI是建立在水分子各向异性基础上的成像方法。
· DTI不但关心弥散的速度，更关心弥散的方向。
弥散张力成像原理
沿着神经轴索方向运动的
水分子要比跨越神经轴索
的水分运动的速度快得多
DD avg平均弥散系数=ADC DD surf表面弥散系数
DD volm容积弥散系数
e ADC 指数ADC=exp（-b DD avg）弥散衰减系数R=exp-（b DD∗）DD∗=ADC
· RA Relative anisotropy
相对各向异性· FA Fractional anisotropy
各向异性分数· AI Anisotropy index
各向异性指数
· 最短的TE时间
· 测定方向最少=6 最多=55以上
· DTI b值最小=50 最高=3000 s/mm2以上
Diffusion-Tension Imaging
25 direction，18slice locations FA
颜色显示法：用不同的颜色来表示不同的方向
椭圆体显示法（Ellipsoid display）纤维的各向异性程度、走行方向直观显示
弥散加权成像的临床应用
弥散加权成像的临床应用
急性或超急性
脑梗死的诊断
多发硬化的
定性和鉴别脑肿瘤的诊断
和鉴别诊断
其他方面的应用
一、缺血性脑血管病
· 是DWI应用最广泛、最成熟的领域
· 可发现超急性脑梗死，区分急、慢
性梗死灶
· 与PWI联合应用可评估缺血半暗带
· 当前热点：
——TIA，量化评估可逆缺血灶和小灶梗死
——DWI（+）病灶再认识：可恢复的“梗死灶”
——DWI预测中风再次发生
· 细胞毒性水肿可能在发病数分钟内在DWI上看到，与CT或常规MR在数小时看到相比，DWI对超急性脑梗死具有特殊的价值
· 急性卒中时，早期DWI病变体积与临床神经功能结局以及最终的梗死体积
之间具有良好的相关性
T2WI（-）DWI高信号ADC图低信号
· 细胞修复和其他过程引起ADC逐渐增高，直到进入ADC增高的慢性期· 急性和慢性梗死，在T2加权像可能同样均呈高信号强度，但DWI能区分两者
· 多数急性者DWI呈高信号，慢性者呈低信号但高强调结合ADC图，当
心假阳性
慢性梗死灶，DWI高信号（T2投射效应），ADC图也为高信号
· 联合应用MR血管造影、DWI和PWI，能非侵袭性地评价血管闭塞、死亡组织及其周围任何血量减少的组织
· 灌注和弥散不匹配可以对半暗带作出合理的评价，而半暗带是临床治疗的目标· 缺血半暗带=PWI-DWI？（近年来有不同的看法）
缺血半暗带=MTT-DWI
发病后4h T2-W DWI ADC
PWI MRA 发病后11天T2-W
DWI和PWI联合应用于界定缺血半影区
发病2.5h T2-W正常DWI ADC MAP MTT
短暂性脑缺血发作（TIA）
· 以临床症状恢复的时间（24Hr或1Hr）作
为界定TIA的标准具有很大的不确定性
· DWI和PWI联合应用将可能对临床诊断的
TIA进行科学的分类
可逆灶梗死灶rAI b=1000 1.17 1.29（DWI图上的高信号和对侧的比值）
rrrrII AAAAAA0.86 0.69（ADC图上低信号和对侧的比值）
DWI rAI b=1000=2.24rrDDAA rrrrII AAAAAA=0.63脑梗死灶
DWI rAI b=1000=1.52rrDDAA rrrrII AAAAAA=0.95可恢复的DWI（+）灶
· 华山医院的研究提示TIA可分类为：
Ⅰ.PWI（+），DWI（-）
Ⅱ.PWI（+），DWI（+）→（-）（可恢复的弥散阳性病灶）
Ⅲ.PWI（+），DWI（+）
Ⅰ，Ⅱ组预后良好；Ⅲ组实际是临床表现为TIA的小灶脑梗死
· 按此分类，有可能对TIA进行更科学的诊断和评价。
而当前对TIA的研究结果差异很大，是由于没科学分类所致
发病6天发病2周
发病3月
男性，43岁，左侧肢体
发作性麻木无力，每次
约15min，DWI（-）。
Ⅰ组
MTT CBV
DWI ADC MTT CBV 女性，74岁，突发头晕，言语不利，右侧肢体活动不利近1小时恢复。
Ⅲ组
DWI预测中风的危险性
· 无症状的高危人群中，脑内DWI阳性
灶的出现，预示患者将来发生中风的
可能性增加
· 定量ADC值可能用于评估发生脑卒中
的危险性
· 星形细胞肿瘤组织的ADC值（1.23±0.52×10-
3mm2/s）及瘤周水肿（1.40±0.40×10-3mm2/s）与正常组织（0.76±0.09×10-3mm2/s）相比均有显著性差异
· 肿瘤组织与瘤周水肿之间ADC值无显著性差异· 低度恶性星形细胞肿瘤与3-4级星形细胞肿瘤之间
ADC值有显著性差异
胶质瘤高。