磁共振弥散加权成像原理及应用(1)讲解学习
磁共振弥散加权成像原理及应用
磁共振弥散加权成像原理及应用磁共振成像简介磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种医学成像技术，利用磁性共振现象和无线电波信号，对人体进行成像的方法。
它可以非侵入性地获取人体内部的高清图像，对于疾病的诊断、治疗和观察都具有重要的作用。
MRI技术的基本原理是通过利用医学应用中的高强度磁场使得人体内的原子发生共振，从而捕捉并分析自发放射的放射线。
MRI分为多种类型，如结构成像、功能成像、弥散成像等，其中弥散成像应用较为广泛。
弥散成像的概念弥散成像是指通过测量水分子扩散运动的速率和方向，来还原影像图像结果的过程。
水分子扩散运动的速率和方向取决于组织状态。
弥散成像的原理弥散成像通过特定的扫描序列和强度梯度对水分子进行编码，并记录其在空间过程中的移动和扩散。
机体中的水分子扩散在不同生理状态下的扩散系数也不同，因此可以对组织状态进行区分。
弥散成像中，常用的成像模式是弥散加权成像模式，即通过改变弥散梯度在空间上的分布来实现加权，在成像中强调不同的结构。
弥散梯度的方向和强度变化对应不同结构的成像。
弥散加权成像应用弥散加权成像目前应用较广泛，主要用于以下方面：1. 脑部疾病诊断脑部中白、灰物质的分布在MRI影像中很难区分，通过弥散加权成像，利用水分子通过灰色及白色物质所具有的不同的弥散系数，可以区分出正常情况下的脑部组织结构。
帮助医生更准确地进行疾病诊断，如肿瘤、卒中等。
2. 脑干横纹束成像脑干横纹束是连接脑干和大脑皮层的一束神经纤维，不同于其他成像技术如CT，弥散加权成像可以更加明显地显示脑干横纹束的位置和走向。
3. 心脏疾病的检测和评估弥散成像可以对心肌疾病进行评估，包括心肌梗塞和心肌水肿等。
弥散加权成像可见心肌内部分区域中水分子扩散受限，炎性细胞浸润的损伤区域，提高早期发现病变的概率。
弥散加权成像是一种重要的MRI成像技术，利用细微水分子扩散的情况，帮助医生更清晰地了解身体内部器官和组织的情况。
磁共振弥散加权成像原理及应用课件
肝脏病变诊断
肝硬化
DWI可观察肝脏硬化的程度和范围，为肝硬化的诊断和治疗提供帮助。
肝癌
DWI可检测到肝癌病灶，并观察病灶内部水分子扩散情况，辅助肝癌的诊断和治 疗效果评估。
其他应用领域
骨骼系统
DWI可用于骨骼系统疾病的诊断，如 骨肿瘤、骨髓炎等。
泌尿系统
DWI可观察肾脏、膀胱等泌尿系统器 官的病变，如肾结石、膀胱癌等。
扩散系数与表观扩散系数
扩散系数
描述水分子的真实扩散能力的参数，受组织微观结构的影响 。
表观扩散系数
在弥散加权成像中测量到的扩散系数，受组织微观结构和磁 场不均匀性的影响。
2023
PART 03
磁共振弥散加权成像的应 用
REPORTING
神经系统疾病诊断
01
02
03
脑梗塞
通过观察DWI图像上病变 部位的信号强度和范围， 早期发现脑梗塞，为及时 治疗提供依据。
癫痫
DWI可检测到脑部癫痫病 灶，为癫痫的诊断和治疗 提供帮助。
神经退行性疾病
如阿尔茨海默病、帕金森 病等，DWI可观察到脑部 结构变化和神经纤维的损 害。
肿瘤鉴别与分级
肿瘤鉴别
DWI可区分良恶性肿瘤，通过观察肿瘤内部水分子扩散程度，为肿瘤性质的判 断提供依据。
肿瘤分级
根据DWI图像上肿瘤信号强度和扩散系数，可以对肿瘤进行分级，评估病情严 重程度。
2023
磁共振弥散加权成像 原理及应用课件
https://
REPORTING
2023
目录
• 引言 • 磁共振弥散加权成像原理 • 磁共振弥散加权成像的应用 • 弥散加权成像的优缺点 • 未来展望与研究方向
核磁共振弥散加权成像在肺部肿瘤诊断中的应用价值
核磁共振弥散加权成像在肺部肿瘤诊断中的应用价值核磁共振弥散加权成像（DWI）是一种用于检测组织微结构和形态的成像技术。
它通过测量水分子在组织中的随机热运动，可以提供关于肿瘤细胞密度、细胞膜通透性和细胞间隙的信息。
近年来，核磁共振弥散加权成像在肺部肿瘤诊断中的应用价值逐渐受到关注。
本文将探讨核磁共振弥散加权成像在肺部肿瘤诊断中的应用价值。
一、核磁共振弥散加权成像的原理及优势核磁共振弥散加权成像是利用水分子在组织中的弥散运动来反映组织的微结构和形态。
水分子在组织中的弥散运动受到组织微观结构的影响，当受到限制时，水分子的弥散程度会受到限制，从而可以反映组织的微观结构。
相比于传统的影像技术，核磁共振弥散加权成像有着明显的优势。
它可以提供更加清晰的肿瘤边界信息，有助于准确判断肿瘤的大小和位置。
核磁共振弥散加权成像对于肺部肿瘤的骨干成分有着更好的显示能力，可以更加直观地观察肿瘤的内部结构。
核磁共振弥散加权成像无需使用对比剂，不会对患者造成任何不良影响。
1. 早期诊断核磁共振弥散加权成像可以帮助医生在肺部肿瘤的早期诊断中提供更多的信息。
由于肺部肿瘤在早期往往没有典型的临床表现，因此很难被发现。
而核磁共振弥散加权成像可以通过对肺部微观结构的观察，帮助医生找到潜在的肺部肿瘤，从而有助于早期诊断和治疗。
2. 评估肿瘤的侵袭性通过核磁共振弥散加权成像，医生可以评估肺部肿瘤的侵袭性。
肿瘤的侵袭性与其细胞密度、细胞膜通透性和细胞间隙等因素有关。
核磁共振弥散加权成像可以通过测量水分子在肿瘤组织中的弥散程度，帮助医生评估肿瘤的侵袭性，为医生制定合理的治疗方案提供重要信息。
3. 治疗效果评估核磁共振弥散加权成像在肺部肿瘤治疗效果评估中也具有重要意义。
治疗后，通过对肺部肿瘤组织的微观结构进行观察，可以帮助医生评估治疗的效果，并根据实际情况进行调整，从而提高治疗的效果。
1. 提高诊断准确性核磁共振弥散加权成像可以提供更加清晰的肺部肿瘤成像，有助于医生准确判断肿瘤的大小、位置和形态。
磁共振弥散加权成像高信号原理、机制及脑炎、线粒体脑肌病高发人群、临床表现及影像学表现
磁共振弥散加权成像高信号原理、机制及脑炎、线粒体脑肌病高发人群、临床表现及影
像学表现
DWI高信号原理及机制
1、弥散加权成像高信号，反应水分子弥散受限，原因主要包括三类：一是细胞毒性水肿，二是细胞密集度增加，三是液体的粘稠度增高。
2、DWI高信号最常见的是缺血性脑卒中的急性期，但是当主要累及皮层、且不按大脑血管供血区分布的弥漫性DWI 高信号，需考虑其他疾病。
疾病好发年龄、临床表现及影像学表现
1.脑炎：
①DWI 高信号反应的是在脑炎急性期和亚急性早期，由于细胞毒性水肿DWI为高信号，表观弥散系数（ADC）为低信号。
②临床表现多样，可有精神异常、头痛、癫痫发作等。
脑脊液常规检查中淋巴细胞增多及蛋白增高有一定特征性。
2.线粒体脑肌病（ME）：
①好发年龄为小于20岁，ME主要临床表现为复发-缓解模式，可与年轻患者卒中相鉴别。
ME诊断金标准为基因检测，血乳酸水平检查及MRI有利于诊断。
②MRI表现为病变范围不符合血管分布区，卒中样病变主要累及脑后部皮层，顶、枕、颞叶皮质多见。
③动态观察病灶具有可逆性、游走性和进展性的特点。
急性期可见皮层增厚，DWI为高信号，磁共振灌注成像（PWI）为高灌注。
MELAS
型线粒体脑肌病特征性波谱表现为病变区、脑脊液区及“正常脑实质区”均可见明显乳酸峰。
注意与低血糖脑病（HE）、可逆性后部脑病、缺血缺氧性脑病、克雅氏病（CJD）几类疾病相鉴别。
磁共振弥散加权成像原理及应用
弥散图像
ADC图
4/30/2024
磁共振弥散加权成像原理及应用
GE引入独特eADC值概念
eADC图
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第17页
eADC值优点
• eADC = e-bd =Sb=1000 / Sb=0 • eADC图信号对比度较ADC图高 • 病变部位边界显示清楚 • 应用方便，病变表现与DWI图像一致，符合临床观察
磁共振弥散加权成像原理及应用
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One Team… More Signal, Less Noise!
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Thank You
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Q&A
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磁共振弥散加权成像原理及应用
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磁共振弥散加权成像原理及应用
磁共振弥散加权成像原理及应用
第1页
弥散加权像成像原理
• 磁共振弥散成像即在已经有脉冲序列基础上加上一对 梯度脉冲，此梯度脉冲即水分子弥散标识物。最常见 脉冲序列是SE序列
• 质子在沿梯度场进行弥散运动时，其自旋频率会发生 改变。结果是回波时间内相位不能重聚，造成信号下 降
再次申明弥散图像是各种原因综合形成对比度
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磁共振弥散加权成像原理及应用
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弥散图像分析
• 体内各种原因改变使弥散系数不准确
– 呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等
• T2 shine through：因为DWI图像以SE-EPI序列扫描， 含有不一样程度质子加权和T2成份，不能真正反应脑 组织弥散系数。
b =γ2Gδ2 (△–δ/3 )
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弥散加权成像DWI原理和临床应用PPT
多模态成像融合
将DWI与其他成像技术（如 MRI、CT等）进行融合，实现 多模态成像，提供更全面的医 学影像信息。
个性化治疗
结合基因检测等手段，根据个 体差异制定个性化治疗方案， 提高治疗效果。
普及推广
随着DWI技术的不断完善和应 用效果的验证，其在临床上的 应用将得到更广泛的推广和普
DWI可以区分肿瘤组织和正常组 织，有助于精确测量肿瘤体积，
评估肿瘤缩小或增大的情况。
脑卒中治疗效果评估
在脑卒中治疗过程中，DWI可 以监测脑组织中水分子扩散的 变化，评估缺血或梗塞区的大
小和范围。
通过DWI，可以观察脑卒中 后脑水肿的情况，判断病情
的严重程度和预后。
DWI可以评估溶栓或取栓治疗 的效果，指导后续治疗措施。
弥散加权成像DWI原理和临 床应用
汇报人：WI在临床诊断中的应用 • DWI在治疗效果评估中的应用 • DWI的局限性及未来展望 • 结论
01
DWI原理介绍
弥散概念
弥散是指水分子的随机热运动，即分子的随机位移。在活体 组织中，水分子的弥散运动受到细胞内外屏障的限制，因此 ，水分子在组织中的弥散程度可以反映组织微观结构的特点 。
DWI图像解读
DWI图像可以显示组织中水分子的扩散 运动情况，通过观察图像中信号的强度
和分布，可以对组织结构进行评估。
DWI图像的信号强度与组织的弥散系数 成反比关系，即弥散系数越低，DWI图
像的信号强度越高。因此，通过观察 DWI图像的信号强度可以判断组织结构
的特征，如肿瘤、炎症、梗死等。
DWI图像还可以通过扩散张量成像（ DTI）技术进行更深入的分析，以评估
及。
感谢您的观看
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”。
磁共振弥散成像的基本原理及临床
磁共振弥散成像的基本原理及临床磁共振弥散成像的基本原理及临床顾雅佳一、磁共振弥散成像的基本概念1．弥散（diffusion）：是描述小分子在组织中微观运动的物理概念，是分子等微观颗粒由高浓度向低浓度弥散的微观移动，即布朗运动，单位为mm2/s。
2．受限弥散：弥散在生物体内的表现。
弥散运动将使溶液系统中的浓度梯度逐渐消失。
但是，在生物体中细胞内外或小器官内外却能保持不同的化学环境，这是由细胞膜的屏障作用决定的，也就是说，膜有阻碍分子自由通过的功能，从而使有些分子的跨膜弥散受到限制。
受限弥散构成了弥散成像的基础。
3．弥散加权成像（diffusion-weighted MR imaging，DWI）：人体中70%是水，通常所说的弥散主要指水分子或含水组织的弥散。
MR通过氢质子的磁化来标记分子而不干扰它的弥散过程。
在任一常规MR成像序列中加入弥散梯度突出弥散效应即可行弥散加权成像，可以对组织中水分子的弥散行为直接进行检测。
人体内水分子弥散运动速率与状态呈微米数量级的运动变化，与人体组织细胞的大小处于同一数量级。
因此，弥散加权成像使MRI对人体的研究深入到细胞水平的微观世界，反映着人体组织的微观世界几何结构以及细胞内外水分子的转运等变化。
4．弥散张量成像（difussion tensor imaging，DTI）：在均质的水中，水分子的弥散运动是一个三维的随机运动，在不同的方向上弥散程度相同，称为各向同性（isotropic）。
而在人体组织中，水分子在三维空间的弥散要受多种局部因素如细胞膜及大分子物质的影响。
尤其在有髓鞘的神经纤维中，水分子沿轴突方向的弥散速度远大于垂直方向的弥散，此种有很强方向依赖性的弥散，即弥散的各向异性(anisotropic)，即水分子的活动在各个方向上其弥散规律不是随机均等的，而是有弥散方向的不均匀性。
这个现象在脑白质、骨骼肌、心肌等多种组织中均可见到。
各向异性的程度用量化指标来测定，并用向量图或彩色编码来表示即为弥散张量成像。
简述弥散加权成像技术的临床应用
简述弥散加权成像技术的临床应用
弥散加权成像（DWI）是一种基于磁共振成像（MRI）的技术，用于检测组织内水分子的扩散情况。
它在临床上有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：
1. 急性脑卒中的诊断：DWI 对急性脑卒中，尤其是急性脑梗死的诊断具有很高的敏感性和特异性。
在急性脑梗死发生后的数分钟到数小时内，DWI 上可出现高信号，而在常规 MRI 上可能没有明显的异常。
2. 肿瘤的诊断和鉴别诊断：DWI 可以帮助区分良性和恶性肿瘤，以及肿瘤的分级。
恶性肿瘤通常具有较高的细胞密度和较低的水分子扩
散，因此在 DWI 上呈现高信号。
3. 脓肿和炎症的诊断：脓肿和炎症组织由于细胞外水分增加，水分子扩散受限，在 DWI 上也表现为高信号。
4. 外伤性脑损伤的诊断：DWI 可以检测出脑挫裂伤、弥漫性轴索损伤等外伤性脑损伤引起的水分子扩散受限。
5. 神经系统变性疾病的诊断：某些神经系统变性疾病，如多发性硬化、肌萎缩侧索硬化等，可导致水分子扩散异常，DWI 有助于发现这些异常。
6. 腹部疾病的诊断：DWI 在肝脏、脾脏、胰腺等腹部器官的疾病诊断中也有一定的应用价值，可以帮助区分实性肿瘤和囊性肿瘤、脓肿等。
总之，DWI 作为一种无创性的影像学检查技术，在许多疾病的诊断、治疗监测和预后评估中都具有重要的临床应用价值。
磁共振弥散加权成像
各向异性( anisotropy ) :弥散是一个矢量,不仅有大小,而且有方向。各向异性 是水分子弥散矢量的重 要体现,即水分子在某个位置上可以向任意一个方向运动,但是其向各个方向运动的量并不相同,如水分子在平行 于神经纤维的方向上较垂直其方向上更易弥散。
引言
引言
磁共振弥散加权 (Magnetic resonance diffusion weighted,MRDW) 成像提供了不同于常规核磁共振成 像(MRI)图像的组织对比,能对脑组织的生存和发育提供潜在的、惟一的信息。在显示急性脑梗死和与其他脑急性 病变的鉴别上非常敏感,同时,对肿瘤、感染 、外伤和脱髓鞘等病变也能提供一些信息。弥散加权成像的Fra bibliotek用前景及其局 限性
弥散加权成像的应用前景及其局限性
MRDWI不仅在脑部疾病的诊断中发挥着越来越大的作用,而且随着技术的不断改进,MRDWI已经在乳腺、肝 脏 、颈髓等处的疾病诊断中得到越来越广泛的应用。总之, MRDWI作为目前唯一非侵入性检测活体组织内水分子 运动的技术,在病变 的检出中具有重要价值,尤其对良、恶性病变 的鉴别诊断具有重要意义。但是,弥散加权成 像对磁场的匀场要求较高,对靠近骨组织的脑内病变会出现伪影。另外,由于胶质瘤、脑膜瘤、淋巴瘤、急性脑梗 塞 等都可以表现为 MRDWI高信号;而胶质瘤、脑膜瘤等由于内部组成成分的不同,使得同一种病在MRDWI中可以 有多种不同的表现,且 ADC值的统计也有一定程度的重叠。使得弥散加权成像的广泛应用存在一定困难。随着 MRI技术的不断完善和发展,以及对 MRDWI研究的增多,相信 MRDWI会在病变的定性中体现出更大的价值。
弥散加权成像原理
弥散加权成像原理弥散加权成像技术是一种医学影像实验技术，主要用于脑部的成像。
这种技术可以帮助医生更全面地观察患者脑部的情况，进一步明确诊断，制定治疗方案，提高患者的治疗效果和生活质量。
弥散加权成像技术主要基于核磁共振成像（MRI）的基础上，通过对不同方向下的水分子弥散进行加权，形成高分辨率脑部图像。
下面我们来详细介绍下弥散加权成像的原理。
人体组织中存在水分子，在外部磁场的作用下，水分子中的质子会发生一定程度的旋转。
核磁共振仪可以通过探针探测到这种旋转，然后利用计算机将其转换为可视化的图像。
但是，常规MRI成像只能显示组织结构及水分子密度等静态信息，这种图像不能准确显示血流动力学信息和组织的微观运动状态。
弥散加权成像利用了水分子在生物组织中自发运动的特性，根据分子运动的特征，可以分为自由扩散和受限扩散两种情况。
其中，自由扩散的水分子可以在细胞内外自由运动，这种扩散会受到时间和空间的限制。
而受限扩散的水分子由于受细胞膜和结构限制，不能自由运动。
弥散加权成像技术是通过测量水分子在体内受到限制的程度，以及在不同空间和时间的限制下运动的速度和方向，来间接反映脑组织微观结构的运动情况，包括神经元的数量、分布、方向及脑内白质纤维的程度等。
由于脑部组织的微观结构是高度复杂的，在时间和空间上都是具有高度异质性的，因此弥散加权成像技术要求采集纵向（时间序列）和横向（空间）上的多方向并高分辨率的图像数据来进行准确的处理和分析。
在弥散加权成像技术中，弥散加权图像（DWI）和弥散张量成像（DTI）是两个重要的成像方式。
DWI是一种在不同方向上对亚微米尺度分子弥散进行强制约束的成像方法，它通过测量水分子在体内的弥散系数，可以锁定组织的微观结构，形成灰质、白质集中度、均匀度等不同的弥散成像权重值，生成图像。
DTI在DWI的基础上，通过计算水分子运动的各向异性，进一步描绘出神经纤维的分布和方向，更全面或精确地分析脑部疾病的附带损伤，计算两个区域的相对连接性等等。
磁共振弥散加权成像原理及应用 ppt课件
组织 A
组织B
正常脑组织 随机运动的水分子 = 低信号
9/7/2020
细胞毒性水肿的脑组织 运动受限的水分子 = 高信号
4
弥散加权像脉冲序列的确定
• SE弥散加权像：
– 信号的衰减与弥散系数有关
• GRE弥散加权像：
– 信号的衰减与弥散系数、组织的T1、T2时间、翻转角度有关。 因此很难测出弥散系数的精 确值。
spin
ADC
ADC Map
DWI
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eADC Map
8
急性脑梗死弥散图像对比度的统计分析
ADC
ADC
T2 shine through
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Spin density
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急性脑梗死一周内弥散图像 对比度的决定因素
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发病35分钟的脑卒中
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发病3小时的脑卒中
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发病7小时的脑卒中
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脑缺血的演变过程
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14
表观弥散系数变化情况
• 自由水的ADC值大约为2.5x10-3mm2/S • 正常脑组织的ADC值为0.7-0.9x10-3mm2/S • 脑组织急性病变的ADC值多为降低 • 脑组织亚急性或慢性病变的ADC值多为升高 • ADC异常变化的上下限为
弥散成像的基本知识
• 弥散的基本概念
– 自由水的布朗运动
• 影响因素
– 组织结构
• 测量方法
– 生物、物理方法 – 放射活性或荧光标记 – 核磁共振成像
核磁共振是目前在人体上进行水分子弥散测量与成像的唯一方法
磁共振弥散加权临床应用ppt课件
磁共振血管成像（MRA）
• 2D TOF或者3D TOF选择原则： • 1、血管走行： • 走行方向比较直如颈部和下肢血管----二维，而走行迂
曲的血管如脑动脉则三维效果好。 • 2、血流速度： • 速度快如大多数动脉特别是头颈部动脉多三维，而血
流速度慢的静脉多二维。 • 3、目标血管长度： • 短、小血管用三维，长度大的血管如下肢血管用二维。
73
关于Willis 环的 MRA : 旋转从正位片。 1, 颈内动脉. 2, 椎动脉. 3, 基底动脉。 4, 大脑中动脉.
74
关于Willis 环的 MRA : 旋转从正位片。 1, 颈内动脉. 2, 大脑中动脉. 3, 大脑前动脉. 4, 大脑后动脉. 5, 椎动脉.
75
磁共振血管造影 颈动脉和椎动脉 1, 头臂干。 2, 锁骨下动脉（右侧）。 3, 椎动脉（右侧）。 4, 颈总动脉 （右侧）。 5, 颈内动 脉（右侧）。 6, 椎动脉 （左侧）。 7, 颈内动脉 （左侧）。 8, 颈外动脉 （左侧）。 9, 颈总 动脉 （左侧）。 10, 锁骨下动脉 （左侧）。 11,大动脉 。
47
表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别
• 常规MR通常不能可靠地鉴别二者，均表现 为T1WI低信号和T2WI高信号改变
• 表皮样囊肿在DWI上表现为高信号 • 蛛网膜囊肿囊液的蛋白含量较多在DWI图像
上类似脑脊液，表现为低信号 • 表皮样囊肿切除后，在DWI图上低信号充满
脑脊液的囊腔与高信号的残留组织很容易区 别
16
弥散图像
ADC图
17
脑缺血的弥散加权成像诊断
ADC值于起病后72-96小时快速下降,以后 逐渐升高至正常,然后达高于正常。 62-88%起病6小时内的DWI高信号灶的 容积短期内增大32-107%。
磁共振弥散加权成像
汇报人：可编辑
2024-01-11
• 磁共振弥散加权成像简介 • 弥散加权成像的物理基础 • 弥散加权成像的图像解析 • 弥散加权成像的临床应用 • 弥散加权成像的未来展望
01
磁共振弥散加权成像简介
定义与原理
定义
磁共振弥散加权成像（DWI）是一 种基于磁共振技术的功能成像方法， 用于检测活体组织中水分子的随机运 动，从而反映组织微观结构的变化。
随着技术进步，DWI在 医学领域的应用越来越
广泛。
弥散加权成像在医学中的应用
脑部疾病诊断
DWI可用于检测脑部缺血、脑 梗塞等脑部疾病，为早期诊断
和治疗提供依据。
肿瘤诊断与治疗评估
DWI可反映肿瘤内部结构和细 胞密度，有助于肿瘤的早期发 现和治疗效果评估。
神经退行性疾病研究
DWI可用于研究阿尔茨海默病 、帕金森病等神经退行性疾病 的病理生理变化。
其他应用
DWI还可应用于肝脏、肾脏等 器官的疾病诊断，以及在运动
医学中评估肌肉损伤等。
02
弥散加权成像的物理基础
扩散与弥散
扩散
指分子或热量等物质从高浓度区域向低浓度区域转移的现象 。
弥散
在生物组织中，水分子的随机热运动引起的扩散现象，也称 为布朗运动。
弥散系数与弥散张量
弥散系数
描述水分子的弥散能力，单位是mm²/s。
弥散加权成像的图像解析
图像特点与解读
高对比度
弥散加权成像能够提供高 对比度的图像，有助于区 分正常组织和病变组织。
显示微观结构
弥散加权成像能够显示组 织内部的微观结构，如细 胞膜和细胞内水分子的扩 散情况。
时间-空间分辨率
弥散加权成像的时间和空 间分辨率较高，能够捕捉 到快速变化的生理过程。
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eADC值 在临床应用中的优势
6/27/2020
17
临床病例
皮层梗死
6/27/2020
18
临床病例
T2
Fliar
DWI
T1+C
ADC
eADC
eADC
DTI
6/27/2020 陈旧瘢痕
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One Team… More Signal, Less Noise!
Thank You
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Q&A
6/27/2020
6/27/2020
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发病7小时的脑卒中
6/27/2020
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脑缺血的演变过程
6/27/2020
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表观弥散系数变化情况
• 自由水的ADC值大约为2.5x10-3mm2/S • 正常脑组织的ADC值为0.7-0.9x10-3mm2/S • 脑组织急性病变的ADC值多为降低 • 脑组织亚急性或慢性病变的ADC值多为升高 • ADC异常变化的上下限为
T2
spin
ADCADC MapDWI6/27/2020
eADC Map
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急性脑梗死弥散图像对比度的统计分析
ADC
ADC
T2 shine through
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Spin density
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急性脑梗死一周内弥散图像 对比度的决定因素
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发病35分钟的脑卒中
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发病3小时的脑卒中
– 呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等
• T2 shine through：由于DWI图像以SE-EPI序列扫描， 含有不同程度的质子加权和T2成分，不能真正反映脑 组织的弥散系数。
T2
spin
ADC
ADC Map
DWI
6/27/2020
eADC Map
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T2 shine through效应
弥散图像包含有T2、质子、和ADC值变化的综合信息， 我们把T2及质子的对比度在弥散图像上反映的现象称 为透过效应（shine through). Shine through 在梗死性 病变发生一周左右，对弥散图像的对比度其主要作用。
磁共振弥散加权成像原理及应用 (1)
MR弥散成像的原理 RF
slice
1
静止水分子
2
3
4 信号強度
弥散水分子
DW-EPI诊断急性脑梗塞原理
组织 A
组织B
正常脑组织 随机运动的水分子 = 低信号
细胞毒性水肿的脑组织 运动受限的水分子 = 高信号
3
弥散加权像脉冲序列的确定
• SE弥散加权像：
– 信号的衰减与弥散系数有关
• GRE弥散加权像：
– 信号的衰减与弥散系数、组织的T1、T2时间、翻转角度有关。 因此很难测出弥散系数的精 确值。
– 活体研究中，GRE弥散加权像的图像计算的ADC比真正的弥 散系数大。
– GRE扫描很快，不能加载幅度过大、时间过长的梯度
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弥散图像的分析
• 体内各种因素的变化使弥散系数不准确
0.4x10-3mm2/S —— 2.5x10-3mm2/S
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急性病变
脑梗死急性期
细胞毒性水肿
ADC值降低 eADC图显示为高信号
ADC图显示为高信号
ADC值升高 脑梗死亚急性期
血管源性水肿
亚急性或慢性病变
不同性质水肿在弥散图像上的差别
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eADC值的引进
弥散图像
ADC图
eADC图
GE引入独特的eADC值概念
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eADC值的优点
• eADC = e-bd =Sb=1000 / Sb=0 • eADC的图的信号对比度较ADC图高 • 病变部位的边界显示清晰 • 应用方便，病变的表现与DWI图像一致，符合临床观
察习惯 • eADC没有单位，ADC有单位，两者无法比较。
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再次声明弥散图像是多种因素综合形成的对比度
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弥散图像的分析
• 体内各种因素的变化使弥散系数不准确
– 呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等
• T2 shine through：由于DWI图像以SE-EPI序列扫描， 含有不同程度的质子加权和T2成分，不能真正反映脑 组织的弥散系数。