Diffusion-Weighted Imaging
dwi医学名词解释
dwi医学名词解释
Dwi是医学上的缩写,代表"Diffusion Weighted Imaging",
即扩散加权成像。
在医学影像学中,DWI是一种利用水分子在组织
中的随机运动来生成图像的成像技术。
它通过测量水分子在组织中
的自由扩散,可以提供关于组织微结构和功能的信息。
DWI通常用
于检测和诊断中风、脑部肿瘤和其他神经系统疾病。
在临床实践中,DWI常常与MRI(磁共振成像)结合使用,可以提供高对比度和高分
辨率的图像,有助于医生进行准确诊断和治疗规划。
从技术角度来看,DWI利用了磁共振成像中的梯度脉冲序列,
通过测量水分子在梯度磁场中的运动来生成图像。
由于不同类型的
组织对水分子的扩散有不同的特征,DWI可以显示出组织的微观结
构和病变情况,对于早期发现病变和评估治疗效果具有重要意义。
此外,DWI还可以结合其他成像技术,如ADC(Apparent Diffusion Coefficient,表观扩散系数)成像,来提供更全面的信息。
ADC成像可以衡量组织中水分子扩散的速度和方向,从而进一
步帮助医生进行疾病诊断和评估。
总的来说,DWI作为一种重要的医学成像技术,对于神经系统
疾病的诊断和治疗起着至关重要的作用,它的应用不断拓展和深化,为临床医学带来了许多益处。
如何做好弥散(DWI)序列
如何做好弥散(一、弥散的概述二、DWI序列原理DWI很多特有的缺陷和伪影。
而三、DWI序列特点及参数DWI序列,临床常用的是SE-EPI,即有一个自旋回波,然后后面采用EPI方式去快速读出信号,而且多以single-shot单激发为主。
什么叫单激发,就是一次射频脉冲激发,就要采集完一幅图像,TR时间理论上为无限大。
由于基本上是采用单激发做的,就不能要求分辨率过高(矩阵过大),因为不能在一个TR内采集完所有的相位编码线(如果分辨率过高的话)。
这样导致,临床DWI序列及图像有以下特点:1.分辨率受限;2.图像有变形(而且变形发生在相位编码方向);3.化学位移也发生在相位编码方向(传统序列化学位移发生在频率编码方向);4.对磁化率敏感,易产生磁敏感伪影;5.序列扫描过程中,梯度震荡,频率高,噪音大。
B 值的公式,如上图所示。
了一个梯度施加的持续时间, 那么我们知道 那么我们可以通过上面方法增大 首先是增大弥散梯度场不可能无限制的增大,当梯度场达到一个最大值的时候,这个时候就不能通过 其次,通过由于弥散梯度场的大小是有限制的(最大值),所以,当的持续时间或者两个梯度的时间间隔来实现的。
这样,为了增大弥散梯度持续时间或者两个梯度间时间间隔,我们的 当其他因素不变的情况下,另一个重要的参数叫做那么,如何降低1.原因);2.3.为了做好另外,又容易变形。
如果不抑制脂肪组织,则四、DWI序列相关的伪影DWI弥散序列特有的伪影。
N/2 ghost双极梯度快速切换,采集信号,导致相位信息不能精准。
磁化率伪影:由于交界区,磁敏感变化区形成很重的磁敏感伪影。
化学位移伪影:普通序列中,如果是非压脂序列会有化学位移伪影,但是一般比较轻,而且是出现在频率编码方向;但是在弥散序列中,由于分辨率低,又采用体素的移位,影响图像的观察和五、DWI的临床应用目前在头颅中的应用比较简单,采用传统的根据DWI在腹部的应用中,由于肝脏会上下移动,前后翻滚。
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。
dwi磁共振概念
dwi磁共振概念DWI(Diffusion-weighted imaging)是一种磁共振成像技术,用于检测组织中的水分子自由扩散的能力。
它是基于水分子在组织内扩散运动的特性,通过测量水分子的自由扩散来提供关于组织微结构和功能的信息。
DWI利用磁场梯度和脉冲梯度的原理,可以衡量组织中水分子的扩散速率。
水分子在组织内的扩散受到组织结构的限制,因此不同组织部分的扩散速率也不同。
通过对比组织内不同区域的水分子扩散速率,可以获得组织的结构和功能信息。
DWI的图像是以像素表示的扩散系数图像,其中每个像素的亮度与该位置的水分子扩散速率成比例。
使用不同的扩散梯度,可以获得不同方向上的扩散系数,得到各向异性扩散系数。
各向异性扩散系数可以反映组织中微结构的方向性,如神经纤维束的走向等。
DWI在临床应用中具有广泛的应用。
首先,DWI在早期诊断中具有较高的敏感性和特异性。
由于不同组织类型的扩散速率不同,因此DWI可以帮助医生区分正常和异常组织。
例如,在中风的早期诊断中,DWI可以显示分水岭区域的扩散限制,帮助识别潜在的卒中灶。
其次,DWI在评估肿瘤中也有重要作用。
肿瘤常常伴随着细胞增殖、组织结构破坏和细胞间隙变窄等变化,这些都可以通过DWI来检测。
肿瘤细胞的增殖导致局部的细胞浓度增加,从而导致水分子扩散减慢,DWI可以提供肿瘤的浸润性程度和疾病进展的信息。
此外,DWI还可用于评估脑部神经退行性疾病的变化。
例如,阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,主要特征是大脑皮层的萎缩。
DWI可以反映神经纤维束在病理过程中的变化,如白质核心和皮层的萎缩。
这使得DWI成为研究神经疾病机制和评估治疗效果的重要工具。
此外,DWI还可以用于评估几种其他疾病,如脑梗死、脑出血、脑肿瘤和脑脓肿等。
在这些疾病中,水分子扩散的异常可以提供有关病变的定位和特征的信息,有助于指导临床诊断和治疗。
总而言之,DWI是一种基于水分子扩散的磁共振成像技术,可以提供有关组织微结构和功能的信息。
磁共振扩散加权成像技术
磁共振扩散加权成像技术
磁共振扩散加权成像技术(Diffusion-weighted imaging,DWI)是一种利用磁共振成像原理来观察分子自由扩散运动的成像技术。
它通过在不同方向上施加梯度磁场以及采集相应的信号来得到组织水分子的扩散信息,从而提供了组织微结构信息的非侵入性评估。
磁共振扩散加权成像技术在医学影像学领域有广泛的应用。
它可以用于检测和评估各种疾病和病变,如脑梗死、脑卒中、脑肿瘤、脑损伤以及其他器官的疾病等。
通过测量组织内水分子的自由扩散程度,可以提供关于组织细胞和结构的信息,帮助医生诊断疾病。
磁共振扩散加权成像技术还可以用来评估治疗效果和监测疾病进程。
例如,对于脑卒中患者,可以通过反映扩散的异常来评估患者的病情和治疗效果。
同时,磁共振扩散加权成像技术的快速性和高分辨率也使得它成为研究神经科学领域的重要工具,为科学家们深入了解人体脑神经系统提供了重要手段。
总之,磁共振扩散加权成像技术是一种非侵入性、高分辨率的成像技术,通过测量水分子的自由扩散提供了组织微结构的信息,广泛应用于医学影像学和神经科学领域,对于疾病的早期诊断和研究具有重要的意义。
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。
dwi的原理及应用价值
dwi的原理及应用价值1. dwi的概述Diffusion weighted imaging(DWI)是一种用于检测水分子在体内扩散状态的成像技术。
它通过测量水分子扩散速率来提供关于组织微结构和功能的信息。
DWI 主要基于磁共振成像技术,通过对梯度强度进行环境控制,可以观察到水分子在组织中的自由扩散和限制扩散。
因此,DWI在医学领域的应用非常广泛,特别是在神经学、肿瘤学和心血管学等领域。
2. dwi的原理DWI的原理基于水分子的自由扩散和限制扩散。
在DWI图像中,水分子的自由扩散通过高强度信号表示,而限制扩散则通过低强度信号表示。
这种扩散现象与组织中的微结构有关,例如细胞膜、纤维束等,因此可以提供有关组织结构和功能的定量信息。
DWI图像的获取主要通过梯度强度的变化来控制,通常使用两个梯度脉冲进行测量。
第一个梯度脉冲用于标记水分子的起始位置,第二个梯度脉冲用于标记水分子的终点位置。
在获得了一系列梯度强度的图像之后,可以使用比较复杂的数学模型来计算水分子扩散的速率和方向。
3. dwi的应用价值3.1 神经学领域DWI在神经学领域的应用非常重要。
它可以用来检测和定位脑部损伤,如缺血性和出血性卒中、脑肿瘤等。
通过观察DWI图像中的水分子扩散情况,可以帮助医生判断患者的病情和制定相应的治疗方案。
此外,DWI还可以用于研究大脑功能连接。
通过观察不同脑区域间的水分子扩散情况,可以了解大脑的连接情况,并研究认知功能和神经系统疾病的发生机制。
3.2 肿瘤学领域DWI在肿瘤学领域有广泛的应用。
通过观察DWI图像中肿瘤周围的水分子扩散情况,可以帮助医生评估肿瘤的恶性程度和预测患者的预后。
此外,DWI还可以用于指导肿瘤的治疗计划,如放疗和手术。
3.3 心血管学领域在心血管学领域,DWI可以用于评估心肌梗死和心肌炎等心脏疾病。
通过观察DWI图像中心肌区域的水分子扩散情况,可以评估心肌的缺血和纤维化程度,并帮助医生制定相应的治疗方案。
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。
头颅磁共振dwi高信号的解读
头颅磁共振dwi高信号的解读头颅磁共振(Diffusion Weighted Imaging,DWI)是一种医学影像技术,通过测量组织中水分子的移动情况,可用于检测头颅内的病变。
当头颅DWI图像显示高信号时,可能意味着存在一些病理性病变。
本文将对头颅磁共振DWI高信号进行解读并阐述相关疾病的影响。
头颅磁共振DWI高信号的解读可以从以下几个方面展开:1.缺血性病变:当脑组织发生缺血或缺氧时,细胞内乳酸浓度增加,细胞膜的通透性发生改变,导致水分子的自由扩散受阻,从而在DWI图像上显示高信号。
常见的缺血性病变包括缺血性卒中以及脑梗死。
2.细胞增殖或炎症:某些肿瘤组织或炎症病变中,细胞增殖活跃且细胞膜的通透性增加,扩散加快,导致DWI图像上显示高信号。
脑胶质瘤、脑膜炎、脑脓肿是常见的相关疾病。
3.脑水肿:在脑组织的缺血、外伤或炎症等情况下,组织中的液体含量增加,细胞膜通透性改变,导致DWI图像上显示高信号。
脑水肿可能是多种疾病的病理基础,如脑外伤、脑肿瘤、脑炎等。
4.脑脓肿:感染性疾病导致细菌等微生物侵入脑组织,形成脓肿。
在DWI图像中,脓肿局部水分子扩散受限,表现为高信号。
脑脓肿是一种严重的疾病,需要及时诊断和处理。
5.颅内感染:脑膜炎和脑脓肿等感染性疾病常引起头颅内的炎症反应,导致细胞膜通透性增加,DWI图像上出现高信号。
颅内感染可能由多种病原体引起,如细菌、病毒和真菌等,对患者的健康造成严重威胁。
6.肿瘤转移:某些恶性肿瘤可通过血液或淋巴系统转移到头颅内,形成转移性病变。
在DWI图像中,转移灶细胞扩散活跃,呈高信号。
头颅DWI高信号的存在可能提示患者存在恶性肿瘤转移。
除了以上提及的常见原因外,头颅DWI高信号还可以由其他因素引起,如脑梗死的灶周水肿、脑中风后的脑变性改变等。
因此,在解读头颅DWI高信号时,医生需要综合患者的临床症状、体征以及其他影像学检查结果,结合个体情况进行全面分析。
综上所述,头颅DWI高信号的解读需要综合考虑多种因素,并结合临床背景进行进一步的分析。
弥散加权成像名词解释
弥散加权成像名词解释
弥散加权成像 (Diffusion Weighted Imaging, DWI) 是一种磁共振成像技术,用于检测组织中水的移动,并对这种移动进行加权,从而提高病变的探测灵敏度和特异性。
与传统的磁共振成像技术 (如 T1 和 T2 加权成像) 不同,DWI 使用高场的磁场和一系列不同的扩散加权参数来成像。
这种技术可以检测组织中的不同部位和不同类型的病变,如肿瘤、血管疾病和感染等,并对这些病变进行分类和定位。
DWI 的工作原理是,组织的水分子在磁场中受到 RF 脉冲的激发,形成共振信号。
这些信号在随后的重建过程中被加权,以反映组织中水的移动和扩散。
DWI 图像上的高信号表示组织中的水分子分布稀疏,低信号则表示水分子分布密集。
这种信号分布的差异可以用于识别不同类型的组织和丰富的病变,如肝癌、肝外组织、肝细胞癌等。
DWI 技术在医疗保健领域具有广泛的应用,如肿瘤的早期诊断、病情监测和治疗方案的制定等。
与其他影像学技术相比,DWI 具有高度的特异性和敏感性,可以检测出微小的病变和异常结构,并对病变进行分类和定位。
此外,DWI 还可以检测出某些药物在治疗中的作用,如靶向治疗药物和免疫治疗药物。
总之,DWI 技术是一种高级、灵敏、可靠的影像学技术,可以用于检测和诊断各种复杂的疾病和病变,对医疗保健具有重要的指导意义。
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理论
DWI理论一、基本理论:弥散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)是一种在分子运动水平上,分析病变内部结构及组织成分的无创性功能成像,是目前对微血管灌注和弥散效应进行活体定量研究的最佳方法,已成功应用于中枢神经系统.随着快速成像磁共振技术的发展,特别是基于单次激发平面回波技术(EPI)的磁共振弥散加权成像的应用,抑制或减弱了生理运动伪影,使弥散加权平面回波成像技术在腹部的临床应用成为可能,并且对肝脏疾病的诊断具有重要的作用。
DWI是研究细胞和水分子不规则运动的成像方法。
是在普通自旋回波序列基础上,在1800聚焦脉冲两侧施加两个对称弥散敏感梯度,在第一个弥散敏感梯度作用后,正常情况下,由于布朗运动,分子所处的位置发生变化,因此在第二个反向弥散敏感梯度作用下无法完全相位重聚,组织信号降低.将“弥散加权成像”简单的说,当水分子的布朗运动减弱,即在扩散受限或降低的情况时,ADC值降低,DWI图像上呈现为高信号,反之为低信号。
DWI的信号强度除反映表观弥散系数值的大小外,还受组织的T2弛豫时间的影响,这种现象称为透过效应(shine through). 公式见下图:Signal•attenuation≈e-bD(1)式1中D为扩散系数,b为扩散加权或权重程度(扩散敏感系数)。
B=γ2G2δ2(Δ—δ/3)(2)式2中G为梯度磁场强度,δ为梯度时间,Δ为梯度之间时间间隔,γ为旋磁比。
旋磁比γ与T2驰豫时间大小有关。
值得提醒的是由于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值下降才真正反应水分子移动受限。
ADC能真实反映弥散情况。
EDC和ADC两者的计算公式不同:ADC=In(SI低/SI高)/(b高-b低)式中SI低表示低b值DWI上组织的信号强度(b值可以是零);SI高表示高b值DWI上组织的信号强度;b高表示高b值;b低表示低b值。
重建的ADC图能如实反映质子的弥散情况。
第六节MR扩散加权成像技术
第六节MR扩散加权成像技术MR扩散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI)是20世纪90年代初中期发展起来的MRI新技术,国内于90年代中期引进该技术并在临床上推广应用。
DWI是目前唯一能够检测活体组织内水分子扩散运动的无创性方法。
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。
扩散在很多非平衡态系统中可以观察到,如在一杯纯水中加入一滴红墨水,红墨水在水中逐渐散开即是一种扩散现象。
但当平衡状态建立后,如上述例子中红墨水最后完全在水中散开,杯中各处红墨水浓度完全一样时,宏观的扩散不再观察得到,但实际上微观的扩散运动依然存在。
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,我们把这种扩散运动称为自由扩散运动。
但在生物体中,水分子由于受周围介质的约束,其扩散运动将受到一定程度的限制,我们把这种扩散运动称为限制性扩散。
在人体中,我们可以把脑脊液、尿液等的水分子扩散运动视作自由扩散,而人体一般组织中水分子的扩散运动属于限制性扩散。
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等信息,间接反映组织微观结构的变化。
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,也可能是不对称的。
如果水分子在各方向上的限制性扩散是对称的,我们称之为各向同性扩散(isotropic diffusion)。
如果水分子在各方向上的限制性扩散是不对称的,我们称之为各向异性扩散(anisotropic diffusion)。
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。
DWI和PWI在中枢神经系统中的临床应用
一、脑梗死
DWI
CBV
MTT
二、PWI在脑肿瘤中的应用
病理证实 为非霍奇 金淋巴瘤 (弥漫 性,大B淋 巴细胞性)
CBV图
MTT图
脑膜瘤呈高灌注 CBV图
T1WI-C+
T2WI
信号强度-时间曲线图
T2FLAIR
CBV图-高灌注
CBV图-低灌注
MTT图
CBV图
T1WI
信号强 度-时间 曲线图
DWI和PWI在中枢神经系统中 的临床应用
福建医科大学附属第一医院影像科 邢 振
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DWI(diffusion weighted imaging):主要依赖于水分 子的运动而非组织的自旋质子密度、T1值或T2值,为 组织成像对比提供一种崭新的技术。 扩散敏感因子(b value),MRI中水分子的扩散敏感 性随着b值的增加而增加,但图像的信噪比下降,目前 颅脑DWI常用的b值约为1000s/mm2。 2个b值 ADC图(去除T2效应)。
(左额叶) 弥漫性星 形细胞胶 质瘤 (WHOII 级)
胶质瘤术后复发T1WFra bibliotek+CCBV图
5个月后复查MR
T1WI+C
CBV图
MRS
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PWI能准确鉴别诊断PCNSL。 PWI可用于高低级别星形细胞瘤的鉴别诊断。 PWI可用于胶质瘤术后复发与放射性坏死诊断。
谢谢!
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DWI可用于鉴别诊断髓母细胞瘤。 DWI可用于鉴别诊断高低级别星形细胞瘤。 DWI示PCNSL呈高信号。
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PWI(perfusion weighted imaging): PWI的血流动力 学参数反映肿瘤的微血管密度。 血流动力学参数包括脑血容量、脑血流量、平均通过 时间、信号强度-时间曲线。
脑血管磁共振表现
SWI的应用
传统的T2加权成像显示了与CAA(淀粉样变性)相关的低信号病灶,SWI显示 了更多病灶,相位图可用来增强局部含铁血黄素的积累效应,右图为相位图
T2WI
SA中的应用
T1
T2
SWI
SWI的应用
脑静脉畸形(developmental venous anomaly)即使在强化T1往往显示不全, 而SWI在显示脑静脉方面,尤其是髓静脉方面有很大优势。
1.静脉血管畸形: 2.中风: 3.脑外伤: 4.肿瘤: 5.神经退行性疾病:
SWI的应用
脑海绵状血管瘤
SWI的应用
脑海绵状血管瘤
SWI的应用
SWI对钙化病变的识别
T2
SWI
CT
Fahr病
SWI的应用
T2
SWI
放射性毛细血管扩张症
SWI的应用
增强
FLAIR
SWI
SWI显示皮层静脉梗塞
SWI的应用
ADC的应用
脑肿瘤不同成分的ADC值
❖早期肿瘤坏死(未液化者) ADC值<,= 或略>正常脑实质
❖ 肿瘤坏死(已液化者)或囊性变 ADC值接近CSF
❖ 伴大量肿瘤细胞浸润的瘤周水肿 ADC值 <,= 或略>正常脑实质
❖ 无或伴少量肿瘤细胞浸润的瘤周水肿 ADC值>>正常脑实质者。
SWI的应用
磁敏感加权成像(SWI)对出血或血液中的脱氧成份 极其敏感,能够提供出血、动静脉畸形、铁沉积的确切 信息以实现更快更准确的诊断,对非常小的病变也可以 迅速地被确诊。目前常用如下几个方面:
DWI的应用
ADC值与DWI信号的关系
◆ ADC值与DWI信号呈负指数关系 ◆ ADC值下降,DWI像呈高信号-扩散 受限 ◆ DWI像上高信号不一定预示ADC值下 降----T2穿透效应
dwi序列的原理及应用
DWI序列的原理及应用1. DWI序列简介DWI(Diffusion-Weighted Imaging)序列是一种采用磁共振成像(MRI)技术检测分子扩散的方法。
它利用水分子的扩散运动提供有关生物组织微观结构和组织区域功能活动的信息。
DWI序列可以通过测量水分子在组织中扩散的程度来定量评估组织的微观结构和水分子的流动状态。
2. DWI序列的原理DWI序列的原理是利用梯度磁场脉冲对水分子进行标记,通过测量该标记水分子在空间中的移动情况进行成像。
在DWI序列中,采用了一组梯度脉冲,将水分子沿不同方向推动,然后通过成像技术测量水分子的扩散运动。
根据不同的梯度方向,可以获取一系列的DWI图像。
3. DWI序列的应用DWI序列在医学影像学中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:3.1 脑部成像DWI序列可用于评估脑部组织的健康状况。
通过测量水分子在脑组织中的扩散情况,可以检测到脑缺血、脑梗塞等疾病。
此外,DWI序列还可以用于评估肿瘤的侵袭性、脑肿瘤的诊断和治疗等。
3.2 肝脏成像DWI序列可以用于评估肝脏组织的健康状态。
由于肝脏组织中存在着各种病理变化,如肝癌、肝纤维化等,通过测量水分子在肝脏组织中的扩散情况,可以提供有关这些病理变化的信息。
利用DWI序列还可以评估肝脏移植术后的功能状态。
3.3 前列腺成像DWI序列在前列腺成像中也有重要的应用。
前列腺癌是男性常见的恶性肿瘤之一,采用DWI序列可以提供有关前列腺癌的定量信息,辅助医生进行诊断和治疗。
3.4 乳腺成像DWI序列在乳腺成像中的应用越来越受到重视。
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,利用DWI序列可以提供乳腺肿瘤的定量信息,有助于早期发现和诊断。
3.5 过程监控DWI序列广泛应用于过程监控领域。
例如,在肿瘤治疗过程中,可以通过DWI序列评估治疗效果;在脑卒中患者的治疗过程中,可以评估患者的神经恢复情况。
4. DWI序列的优势和局限性4.1 优势•DWI序列对于检测组织的微观结构和功能状态具有高度敏感性,并且成像速度快。
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View larger version:In this page In a new window Download as PowerPoint Slide Case ReportA 30-year-old right-handed woman was transferred to our hospital at 29 weeks of gestation complaining of dyspnea and tachycardia. She presented in preterm labor complicated by gestational diabetes and borderline preeclampsia, with elevated transaminases (SGOT, 114 U/L; SGPT, 122 U/L; alkaline phosphatase, 138 U/L;lactate dehydrogenase, 416 U/L), hyperuricemia (uric acid, 11.9 mg/dL), pulmonary edema, proteinuria (24-hour urinary total protein, 297 mg/L; creatinine, 858 mg),and mild hypertension (blood pressure, 158/108 mm Hg). Her pulmonary edema was treated with furosemide. Tocolytic therapy with terbutaline and magnesium did not arrest labor, and she delivered premature twins by cesarean section within 48hours. That night she experienced severe neck and occipital pain, and the following day she had a generalized, tonic-clonic seizure. Intravenous magnesium therapy was initiated, and a noncontrast enhanced head CT demonstrated multiple 3- to 15-mm hypodensities in the parietal lobes involving gray and white matter and in the left frontal subcortical white matter. She was evaluated by the Massachusetts General Hospital Stroke Service 36 hours after her seizure and was found to be alert and oriented with fluent speech and no cognitive deficits. Her fundi were benign.She had a few beats of gaze-evoked horizontal nystagmus with gaze to either side and a slightly flattened left nasolabial fold. Strength, sensation, and cerebellar function were normal. Deep tendon reflexes were increased in the right upper limb,and a Hoffmann’s reflex was elicited in the right hand. An MRI was obtained on a 1.5-T GE Signa system with echo-planar capabilities provided by Advanced NMR Systems. Fast spin-echo, T2-weighted images (TR, 4200 ms; TE, 104 ms; ETL, 8;FOV, 20×20 cm; matrix, 256×192; slice thickness, 5 mm with 1 mm gap; 1 NEX)(Figure ⇓, panel A) demonstrated extensive T2 hyperintensity involving the gray and subcortical white matter in all lobes with predominance in the temporal and occipital lobes as well as in the frontal and parietal convexities; small T2hyperintense foci were also seen in the cerebellar hemispheres bilaterally. Isotropic diffusion-weighted images (single-shot EPI; diffusion gradients applied in six orthogonal directions with effective gradient amplitude of 14 mT/m; TR, 6000 ms;TE, 108 ms; FOV, 40×20 cm; matrix, 256×128; slice thickness 6 mm with 1 mm gap; 1 NEX; b value of 1221 s/mm ) (Figure ⇓, panel B) demonstrated increased diffusion in most of these regions with four sampled ADCs ranging from 1.2 to 1.8×10 mm /s. Four sampled ADCs in normal subcortical white matter ranged from 0.68 to 0.88×10 mm /s; no areas of decreased diffusion were identified.Repeated physical examination 3 days later revealed new onset of bilateral cerebellar dysmetria, overshoot with leftward saccades, mild truncal ataxia, and pronounced horizontal nystagmus on left lateral gaze. A repeated MRI demonstrated partial decrease in the extent of some of the T2 hyperintense regions with corresponding partial resolution of the abnormally increased diffusion. MR angiography of the neck showed no evidence of vertebral artery dissection.Transthoracic echocardiography was normal. The patient improved rapidly, and within 3 weeks all previously noted neurological abnormalities had resolved.Follow-up MRI at that time demonstrated complete resolution of the T2 signal abnormalities (Figure ⇓, panel C) and of the corresponding regions of increased diffusion (Figure ⇓, panel D); four ADCs sampled in locations similar to those of the initial elevated ADCs returned to normal values and ranged from 0.53 to 0.88×10 mm /s.Figure 1.A, Axial T2-weighted MR image (TR, 4200 ms; TE, 104 ms; ETL,8; FOV, 20×20 cm; matrix,256×192; slice thickness, 5 mm with 1 mm gap; 1 NEX) obtained shortly after onset of eclampsia demonstrates multiple T2hyperintense regions predominantly involving white matter with some involvement of the adjacent cortex. B, Axial isotropic diffusion-weighted image (single-shot EPI; diffusion gradients applied in six orthogonal directions with effective gradient amplitude of 14 mT/m; TR, 6000 ms; TE, 108 ms;FOV, 40×20 cm; matrix, 256×128; slice thickness, 6 mm with 1 mm gap; 1 NEX; b value of 1221 s/mm ) obtained on the same date as panel A at the same level demonstrates low signal (high diffusion) in the regions that are hyperintense on T2-weighted images. C, Axial T2-weighted image (TR, 4200 ms; TE, 104 ms; ETL, 8; FOV, 20×20 cm;matrix, 256×192; slice thickness, 5 mm with 1 mm gap; 1 NEX) at the2−32−32−322same level obtained 3 weeks after initial presentation demonstrates resolution of all of the previously seen T2 hyperintense signal abnormalities. D, Axial isotropic diffusion-weighted image (single-shot EPI; diffusion gradients applied in six orthogonal directions with effective gradient amplitude of 14 mT/m; TR, 6000 ms; TE, 108 ms;FOV, 40×20 cm; matrix, 256×128; slice thickness, 6 mm with 1 mm gap; 1 NEX; b value of 1221 s/mm ) obtained 3 weeks after initial presentation demonstrates normal diffusion in all of the regions where increased diffusion was previously seen.DiscussionThe clinical hallmarks of eclampsia are hypertension, peripheral edema,proteinuria, and seizures. Other neurological findings include headaches, loss of vision, mental status changes, and coma. Previously reported neuroimaging findings include reversible CT hypodense and MRI T2 hyperintense abnormalities seen predominantly in the subcortical white matter and basal ganglia, increased perfusion on SPECT imaging, occasional infarctions, diffuse vasoconstriction on angiography, and intracerebral hemorrhage. While the pathophysiology of eclampsia remains unclear, the clinical, pathological, and neuroimaging findings have led to two major hypotheses. Based on angiographic findings of vasoconstriction, permanent infarctions in the more severely affected patients, and pathological findings of arteriolar vasoconstriction, vessel thrombosis, and infarctions, one proposed mechanism is hypertension-induced vasoconstriction causing ischemia with the development of cytotoxic edema. An alternative view suggests that eclampsia is a form of hypertensive encephalopathy;hypertension induces a loss of autoregulation, which leads to passive arteriolar dilatation, opening of tight junctions, extravasation of macromolecules,and vasogenic edema. This theory is supported by multiple reports of reversible T2hyperintense abnormalities, increased perfusion with SPECT imaging, and animal models demonstrating focal areas of arteriolar dilatation separated by segments of normal vessel.One would predict that the appropriate management of acute hypertension in eclampsia would be different under the two competing hypotheses. If cerebral vasospasm were the underlying pathophysiological mechanism, then the vasospasm would have to be severe enough to cause distal ischemia and cytotoxic edema. Cerebral perfusion to these regions should be further reduced by the acute lowering of mean arterial pressure, and additional ischemic injury should ensue.Treatment then ought to resemble that which is initiated for vasospasm from other etiologies, such as for the vasospasm associated with subarachnoid hemorrhage. In this setting, mean arterial pressure is increased and intracranial pressure is reduced to ensure adequate cerebral perfusion pressure. Several observations do not support this hypothesis in the majority of patients with eclampsia. First, most patients respond well to reductions in mean arterial pressure, and ischemic infarction or permanent neurological injury is rarely seen. Second, some angiographic studies of eclamptic patients with neurological impairment have been unrevealing, indicating that vasospasm of large or medium-sized vessels as seen on angiography is not necessary to cause the clinical syndrome. Third, the degree of ischemia necessary to cause cytotoxic edema (failure of the ATP-dependent ion pumps) results in depression of neuronal cellular function. However, patients with eclampsia often have relatively minor neurological impairment compared with the rather extensive territory of T2 signal abnormality, making it unlikely that these regions are in fact ischemic. For these reasons, it is likely that hypertension-induced vasogenic edema is the underlying pathophysiological mechanism in most eclampsia cases. However, a small percentage of patients do develop infarctions and permanent neurological deficits; in some of these patients, vasospasm has been demonstrated on angiograms.To date, there has not been a reliable method of distinguishing between vasogenic and cytotoxic edema in the living patient at the onset of eclampsia at a time when this knowledge could greatly affect management. On conventional MRI, vasogenic edema is usually marked by T2 hyperintensity predominantly involving white matter, and cytotoxic edema is marked by T2 hyperintensity involving gray matter,white matter, or both. Conventional MRI cannot clearly distinguish between these different types of edema. Echo-planar diffusion-weighted imaging, however, is a new technique that clearly distinguishes between the two. With very strong gradient pulses, images sensitive chiefly to molecular diffusion of water molecules can be generated. Regions with cytotoxic edema demonstrate diffusion coefficients that are decreased compared with those of white matter. In the setting of acute stroke, this is thought to result from decreased Na ,K -ATPase activity in glial cell membranes and consequent decrease in water molecule transport.Conversely, regions with vasogenic edema demonstrate diffusion coefficients that are markedly increased compared with those of normal white matter.28111213141511511131513256713891011261819202122++42324ADCs =apparent diffusion coefficients EPI =echo planar imaging ETL =echo train length FOV =field of view NEX =number of excitations SGOT =serum glutamic-oxaloacetic transaminase SGPT =serum glutamate pyruvate transaminase SPECT=single-photon emissioncomputed tomography TE =echo time TR=repetition time In our patient, routine fast spin-echo, T2-weighted MR images demonstrated multiple regions of extensive T2 signal abnormality involving both white and gray matter. These were interpreted as representing either infarctions or multiple areas of vasogenic edema; we could not readily differentiate between the two. On diffusion-weighted imaging, all T2 hyperintense regions demonstrated markedly increased diffusion, consistent with vasogenic edema; no regions of decreased diffusion to suggest cytotoxic edema were identified. These findings were consistent with the fact that our patient had relatively minor neurological impairment. These initial findings strongly support the pathophysiological mechanism of hypertension-induced vasogenic edema. We were able to confidently lower blood pressure, avoid further invasive evaluation, and defer anticoagulation therapy because we were confident that the patient had not developed thromboembolic infarctions. Follow-up imaging demonstrated complete resolution of the diffusion and T2 abnormalities and confirmed our hypothesis.Our data confirm only that we could accurately identify that the MRI T2 signal abnormality in our patient represents vasogenic edema. Occasionally patients, for unclear reasons, develop infarctions and permanent neurological deficits.Diffusion-weighted imaging is noninvasive, requires 126 seconds to perform, and in the near future will be readily available on most MR scanners. Since this technique accurately distinguishes between vasogenic and cytotoxic edema, we believe that this technique will be an invaluable tool in helping physicians to optimize the treatment of eclamptic patients from the onset; the majority who develop vasogenic edema will undergo blood pressure reduction and supportive measures, while the rare patient who develops infarction will undergo more aggressive therapy. Further prospective evaluation of these patients is needed to test our hypothesis.Selected Abbreviations and AcronymsReceived December 26, 1996.Revision received February 27, 1997.Accepted February 27, 1997.Copyright © 1997 by American Heart AssociationReferences1. Trommer BL, Homer D, Mikhael MA. Cerebral vasospasm and eclampsia.Stroke. 1988;19:326-329. Abstract/FREE Full Text2. Duncan R, Hadley D, Bone I, Symonds EM. Blindness in eclampsia: CT and MR imaging. J Neurol Neurosurg Psychiatry.. 1989;52:899-902.Abstract/FREE Full Text3. Coughlin W, McMurdo S, Reeves T. MR imaging of postpartum cortical blindness. J Comput Assist Tomogr.. 1989;13:572-576. Medline4. Brunberg J, Chenevert T, McKeever P, Ross D, Junck L, Muraszko K, Dauser R,Pipe K, Betley A. In vivo MR determination of water diffusion coefficients and diffusion anisotropy: correlation with structural alteration in gliomas of the cerebral hemispheres. AJNR Am J Neuroradiol.. 1995;16:361-371.Abstract/FREE Full Text5. Lewis L, Hinshaw D, Will A, Hasso A, Thompson J. CT and angiographic correlation of severe neurological disease in toxemia of pregnancy.Neuroradiology. 1988;30:59-64. CrossRef Medline6. Govan A. The pathogenesis of eclamptic lesions. J Pathol Microbiol..1961;24:561-575.7. Sheehan H, Lynch J. 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