磁共振功能成像的临床应用 完善版

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超急性期脑梗死（<6h）
脑梗死超急性期，常规MRI表现正常，而DWI高信号。
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急性期脑梗死（24h）
脑梗死急性期（6h~3d），T2呈稍高信号，DWI上梗死信号进一步升高， ADC值下降。
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亚急性期（10d）
亚急性期（3d~3周），随着血管源性水 肿的加重及细胞裂解，细胞外间隙水分 增多，弥散速度加快，直到与脑组织相 同（10d左右），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”。
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• 是无创探测活体组织中水分子扩散的唯一方法 • 信号来源于组织中的自由水 • 结合水尽管活动受限，但仍不能产生信号 • 不同组织对自由水扩散限制程度不同产生DWI对比，是检测组织中自由水限制性 扩散的程度
自由水扩散越自由——信号丢失多，DWI信号越低 自由水扩散越受限——信号丢失少，DWI信号越高
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临床应用
由于脑组织成分均匀，比其他部位发生的运动伪影少，因而DWI首先在脑部 应用。弥散成像已用于脑梗塞、脑肿瘤、多发性动脉硬化症以及其他病理变化 的研究中。
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1.脑梗塞 脑梗死超急性期（<6h），由于急性缺血、缺氧，钠-钾泵功能失调，水分子 从细胞外进入细胞内，从而产生细胞毒性水肿，水分子弥散受限，ADC值下降， DWI呈高信号。超急性脑梗死的ADC下降主要与细胞毒性水肿有关，要比反映血管 源性水肿的T2WI高信号早得多。血管源性水肿是由于血脑屏障破坏，血浆由血管 内漏出进入细胞外间隙引起的。人脑脑梗死显示DWI上异常信号的最早时间11min.
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慢性期（3m）
慢性期（3周~3个月），梗死区发生软 化，产生快速弥散，ADC值可逐渐接近 脑脊液，在DWI上表现为低信号，ADC 图上类似脑脊液的高信号。
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脑梗塞的演变过程
早期梗死：ADC起决定作用，DWI为高信号。 亚急性期：血管源性水肿明显，ADC有所升高，但T2对比度对DWI有很大作用。 后期： T2对DWI的贡献无变化，但ADC明显升高，使DWI的信号下降。
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。分为 三类，即细胞外扩散，细胞内扩散，跨膜扩散。
• 受限弥散（limited diffusion）： 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。
• 表观扩散系数(Apparent Diffusion Coefficient, ADC) 在弥散加权成像上，弥散加权的程度由弥散敏感因子（用b表示）决定，单位为s/mm2。
ADC= Ln(S2-S1)/(b1-b2)，S1、S2是不同为弥散敏感因子（b1、b2）下的信号强度，Ln为自 然对数。ADC值增大，代表水分子弥散增加，而DWI信号降低，反之亦然。
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2.颅内环形强化病变的鉴别诊断 脑脓肿和囊变、坏死为主的胶质瘤和脑转移瘤在临床表现及常规MRI上有时缺 乏特征性。二者均可表现为T1低信号，T2高信号，增强后囊壁呈均一或不规则的 环状强化，并有不同程度的占位效应均周围水肿，有时难以鉴别。
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脑脓肿脓液具有高度粘滞性，含有大量细菌、炎性细胞、细胞碎屑和蛋白复 合物，限制了水分子的随机运动，DWI表现为高信号，ADC值降低。而肿瘤的坏死 或囊腔内通常包含坏死肿瘤细胞的碎屑、细胞碎片、炎性细胞等，黏液性成分含 量较少，富含浆液性液体，其内水分子扩散运动增加，DWI表现为低信号，ADC图 为高信号。
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fMRI分类
磁共振功能成 像fMRI
扩散加权成像 （DWI）和扩散 张量成像（DTI）
灌注加权成像 （PWI）
磁敏感加权成 像（SWI）
脑功能成像技 术（BOLD）
磁共振波谱 （MRS）
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扩散加权成像 Diffusion Weighted Imaging（DWI）
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基本概念
• 弥散（diffusion）： 也称扩散，是描述小分子在组织中微观运动的物理概念，是分子等微
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值得注意的是，文献中有转移瘤及放射性坏死DWI上呈高信号的个案报道，也 有由于脓肿形成、成熟及液化，脑脓肿的DWI信号强度及ADC值明显变化的情况。 尽管如此，DWI在鉴别脑脓肿和脑肿瘤囊变坏死仍有具有重要的价值。
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3.颅脑囊性病变的鉴别诊断 颅内表皮样囊肿和蛛网膜囊肿均可发生在鞍区、桥小脑角区、松果体区和 脑室内，均可呈脑脊液信号，常规MR检查有时区别困难。
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膜结构的阻挡
影响水分子弥散的因素
大分子蛋白物质的吸附
微血管内流动血液的影响
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• 弥散系数（diffusion coefficient，D） 表示分子的弥散程度，是指水分子单位时间内弥散的范围，单位为 mm2/s，
D值越大，弥散的速率越大，反之则变小。D值对许多物理和生理因素均十分 敏感，在体内这个复杂的环境中心跳、脉搏、呼吸、血液灌注等自主或不自主运 动都可以引起DWI信号减弱，因而在临床实际应用中常用能够反应整体组织结构特 征的表观扩散系数（ADC）来代替扩散系数D.
磁共振功能成像的临床应用
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历史
•1945年由美国斯坦福大学的Bloch和哈佛大学的Purcell教授同时发现了磁共 振的物理现象，即处在某一静磁场中的原子核受到相应频率的电磁波作用时， 在它们的核能级之间发生共振跃迁现象。 •1971年纽约州立大学的 Damadian 教授在《Science》杂志上发表了题为“核 磁共振信号可检测疾病”和“癌组织中氢的T1时间延长”等论文。 •1973年 Mansfields 研制出脉冲梯度法选择成像断层。 •1974年英国科学家研制成功组织内磁共振光谱仪。 •1975年 Ernst 研制出相位编码成像方法。 •1976年，得到了第一张人体MR图像（活体手指）。 •1977年磁共振成像技术进入体层摄影实验阶段。
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蛛网膜囊肿
表皮样囊肿
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表来自百度文库样囊肿
蛛网膜囊肿
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