磁共振弥散加权成像原理及应用

• 磁共振弥散成像即在已有脉冲序列的基础上加上一对 梯度脉冲，此梯度脉冲即水分子弥散的标记物。最常 用的脉冲序列是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，导致信号下 降 b =γ2Gδ2 (△–δ/3 )
b值是反映附加梯度场性质的参数 b值的与信号衰减成正比
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急性病变 细胞毒性水肿 脑梗死急性期 ADC值降低 eADC图显示为高信号 ADC图显示为高信号 ADC值升高 血管源性水肿 脑梗死亚急性期 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
GE引入独特的eADC值概念
eADC图
– 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
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DWI
eADC Map
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T2 shine through效应
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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。
eADC值 在临床应用中的优势
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临床病例
皮层梗死
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临床病例
T2 Fliar DWI T1+C
ADC
eADC
eADC
DTI
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陈旧瘢痕
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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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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。
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
急性脑梗死弥散图像对比度的统计分析
ADC ADC
T2 shine through
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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• 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
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脑缺血的演变过程
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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 0.4x10-3mm2/S —— 2.5x10-3mm2/S
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 生化特性 温度 外加使局部组织运动的因素
• 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
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弥散加权像的成像原理
• 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。
T2 spin ADC
ADC Map
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DWI
eADC Map
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MR弥散成像的原理 RF
slice
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静止水分子
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来自百度文库
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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
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细胞毒性水肿的脑组织 运动受限的水分子 = 高信号
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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