磁共振弥散加权像的临床应用讲稿.ppt

关于磁共振弥散加权像的临床应用第一页，讲稿共二十二页哦 概念弥散是自然界中最基本的物理现象，指分子的不规则随机运动，即布朗运动。通常用于描述分子等颗粒由高浓度向低浓度区扩散的微观运动。DWI上水分子随机微观运动的大小用弥散系数来描述，单位为平方毫米秒。弥散系数越大，代表分子弥散运动越强。第二页，讲稿共二十二页哦 DWI 基本原理l物物理理基基础础 人人体体中中大大约约有有7 70 0 的水，与D DWWI I 有关的弥散主要指体内水分子（包括自由水和结合水）的随机位移运动。水分子随机运动过程中不断相互碰撞，每次碰撞后水分子发生偏向并旋转，使其位置与运动方向发生随机变化。在存在浓度梯度情况下，分子弥散运动遵循一定规律（F Fi ic ck k s s 定律）。即在无外力作用下，分子总是从浓度高的一方向浓度低的一方位移。l受限弥散 细胞膜或大分子蛋白等生物组织中的天然屏障使得水分子的弥散受到限制，称为受限弥散（r ri is st tr ri ic ct te ed d d di if ff fu us si io on n)。第三页，讲稿共二十二页哦 弥散方式各向同性弥散 在均匀介质中，水分子任何方向的弥散系数都相等，称为各向同性弥散(isotropic diffusion)，即弥散不受方向的 限制。各向异性弥散 同一介质在三个弥散梯度方向（相位、层面和读出方向）上呈现不同的弥散运动，引起不同的信号表现，称为各向异性弥散（anisotropic diffusion)。第四页，讲稿共二十二页哦 DWI 信号形成机制 活体组织中，水分子的弥散运动包括细胞外、细胞内和跨细胞活体组织中，水分子的弥散运动包括细胞外、细胞内和跨细胞活体组织中，水分子的弥散运动包括细胞外、细胞内和跨细胞活体组织中，水分子的弥散运动包括细胞外、细胞内和跨细胞运动以及微循环（灌注），细胞外运动和灌注是组织运动以及微循环（灌注），细胞外运动和灌注是组织运动以及微循环（灌注），细胞外运动和灌注是组织运动以及微循环（灌注），细胞外运动和灌注是组织DWIDWI信号信号信号信号衰减的主要原因。组织内水分子的随机运动越多衰减的主要原因。组织内水分子的随机运动越多衰减的主要原因。组织内水分子的随机运动越多衰减的主要原因。组织内水分子的随机运动越多 ，在，在，在，在DWI DWI 中的信中的信中的信中的信号衰减越明显。号衰减越明显。号衰减越明显。号衰减越明显。自由水比固体组织有极高的弥散系数，导致信自由水比固体组织有极高的弥散系数，导致信自由水比固体组织有极高的弥散系数，导致信自由水比固体组织有极高的弥散系数，导致信号大量丢失，在号大量丢失，在号大量丢失，在号大量丢失，在DWIDWI上呈明显低信号。上呈明显低信号。上呈明显低信号。上呈明显低信号。DWI DWI 是在常规是在常规是在常规是在常规MRIMRI序列的基础上，在序列的基础上，在序列的基础上，在序列的基础上，在X X、Y Y、Z Z轴三个互相垂直轴三个互相垂直轴三个互相垂直轴三个互相垂直的方向上施加弥散敏感梯度，从而获得反映体内水分子弥散运动的方向上施加弥散敏感梯度，从而获得反映体内水分子弥散运动的方向上施加弥散敏感梯度，从而获得反映体内水分子弥散运动的方向上施加弥散敏感梯度，从而获得反映体内水分子弥散运动状况的状况的状况的状况的MRMR图像。优点：图像。优点：图像。优点：图像。优点：1 1、明显减少成像时间；、明显减少成像时间；、明显减少成像时间；、明显减少成像时间；2 2、降低运、降低运、降低运、降低运动伪影动伪影动伪影动伪影propeller propeller 技术应用；技术应用；技术应用；技术应用；3 3、增加因分子运动而使信号、增加因分子运动而使信号、增加因分子运动而使信号、增加因分子运动而使信号强度变化的敏感性。强度变化的敏感性。强度变化的敏感性。强度变化的敏感性。定量指标：定量指标：定量指标：定量指标：DWIDWI图图图图 ADCADC图图图图第五页，讲稿共二十二页哦 弥散定量指标（DWI.ADC）D DWWI I 定定量量分分析析 弥弥散散系系数数直直接接反反映映组组织织的的弥弥散散特特性性，为为衡衡量量生生物物组组织织中中分分子子弥弥散散程程度度的的绝绝对对值值。但但受受限限弥弥散散、弥弥散散时时间间、血血流流、运运动动、R RF F 脉脉冲冲等等因因素素均均可可影影响响测测得得的的弥弥散散系系数数，是是目目前前在在活活体体上上测测量量水水分分子子弥弥散散运运动动与与成成像像的的唯唯一一方方法法 A AD DC C表表观观弥弥散散系系数数（a ap pp pa ar re en nt t d di if ff fu us si io on n c co oe ef ff fi ic ci ie en nt t ）D DWWI I 上上测测得得的的生生物物组组织织整整体体结结构构特特征征的的弥弥散散系系数数，反反映映水水分分子子弥弥散散和和毛毛细细血血管管微微循循环环（灌灌注注）的的人人工工参参数数。A AD DC C 是是水水分分子子移移动动的的自自由由度度。A AD DC C l ln n(S S1 1/S S2 2)/(b b2 2-b b1 1)l ln n 为为自自然然对对数数。S S 为为某某一一弥弥散散敏敏感感系系数数（b b ）下下的的信信号号强强度度，S S1 1 和和S S2 2 代代表表两两个个不不同同b b值值感感兴兴趣趣区区的的信信号号强强度度。b b 值值弥弥散散加加权权程程度度（弥弥散散敏敏感感系系数数）。b b=(A A)(-3 3)为为旋旋磁磁比比，、A A 分分别别为为扩扩散散梯梯度度持持续续时时间间、间间隔隔时时间间及及强强度度，b b 值值单单位位为为秒秒/平平方方毫毫米米。临临床床应应用用中中一一般般固固定定 、，仅仅通通过过改改变变A A 的的 大大小小而而获获得得不不同同的的b b 值值。第六页，讲稿共二十二页哦b b 值值受受灌灌注注影影响响大大，小小b b 值值主主要要反反映映局局部部组组织织的的微微循循环环血血流流灌灌注注，测测得得的的A AD DC C 值值不不稳稳定定。b b=0 0 产产生生无无弥弥散散权权中中的的T T2 2 像像 。大大b b 值值所所测测得得A AD DC C 值值受受血血流流灌灌注注影影响响小小，较较好好反反映映组组织织内内水水分分子子的的弥弥散散运运动动。即即b b 值值越越大大，对对水水分分子子运运动动的的检检测测越越敏敏感感，但但图图像像的的信信噪噪比比相相应应的的下下降降。通通常常b b值值取取1 10 00 00 0s s/mmmm 3 3 ，成成二二组组图图像像：b b=0 0 和和b b=1 10 00 00 0 。D DWWI I 图图：弥弥散散受受限限组组织织和和长长T T2 2 组组织织均均表表现现为为高高信信号号。不不是是纯纯粹粹的的弥弥散散图图，包包含含T T2 2WWI I 成成分分。（脑脑脊脊液液是是黑黑A AD DC C 图图：弥弥散散程程度度高高的的组组织织信信号号高高（亮亮），弥弥散散受受限限组组织织表表现现为为低低信信号号。（脑脑脊脊液液是是白白的的）e eA AD DC C 图图：弥弥散散受受限限组组织织信信号号高高，自自由由弥弥散散组组织织信信号号低低消消除除了了T T2 2 穿穿透透（s sh hi in ne e t th hr ro ou ug gh h ）效效应应的的影影响响。（脑脑脊脊液液是是黑黑的的 ）DWI，b=1000DWI，b=0ADC第七页，讲稿共二十二页哦 DWI的临床应用中枢神经系统 骨骼肌肉系统 肝脏 乳腺 卵巢子宫肾脏；前列腺心脏血 第八页，讲稿共二十二页哦 中枢神经系统超急性期和急性期脑缺血 感染 脱髓鞘病变 肿瘤 第九页，讲稿共二十二页哦 DWI早期诊断脑缺血机理早期诊断脑缺血机理缺血后几分钟钠缺血后几分钟钠-钾泵功能失调钾泵功能失调 细胞内钠、水潴留 水分子扩散下降（水分子扩散下降（ADCADC值下降）值下降）局部区域信号增高（局部区域信号增高（DWIDWI）第十页，讲稿共二十二页哦病例病例1 1：张壮上，男性，：张壮上，男性，第十一页，讲稿共二十二页哦 超急性期和急性期脑缺血D DWWI I 对对超超急急性性和和急急性性脑脑梗梗塞塞的的检检出出敏敏感感性性为为8 88 8 1 10 00 0 ，特异性为8 86 6 100。能能够够鉴鉴别别新新鲜鲜与与陈陈旧旧性性梗梗塞塞灶灶，并并能能评评估估预预后后。存存在在假假阴阴性性（病病灶灶较较小小、空空间间分分辨辨率率有有限限）和和假假阳阳性性（磁磁 敏敏感感效效应应所所致致）。对对新新生生儿儿急急性性缺缺血血缺缺氧氧性性脑脑病病显显示示敏敏感感，且且能能准准确确预预测测病病灶灶范范围围。对对一一过过性性缺缺血血发发作作（TIA）显显示示优优于于常常规规MMR RI I 。第十二页，讲稿共二十二页哦病例病例2 2：邓碧莹，女，岁：邓碧莹，女，岁T1第十三页，讲稿共二十二页哦病例病例3 3：翟国开，男，岁：翟国开，男，岁第十四页，讲稿共二十二页哦病例病例4 4，黎自军，男，岁，黎自军，男，岁第十五页，讲稿共二十二页哦病例病例5 5，粟素群，女，粟素群，女第十六页，讲稿共二十二页哦 感染 化脓性感染：脓腔于DWI 呈均匀高信号，ADC 降低弥散受限，与脓液的高粘滞度和脓肿的多细胞性有关。对细菌性脑膜炎并发的硬膜下（外）积脓和炎性渗出物有鉴 别诊断意义，从而有利于指导临床治疗。一定程度上鉴别疱疹性脑炎和颞叶浸润性胶质瘤。第十七页，讲稿共二十二页哦脱髓鞘病变 多发性硬化（MS）：分期：急性期DWI 呈高信号，慢性病灶呈等信号，急性期硬化斑ADC 明显高于慢性硬化斑。可靠鉴别脱髓鞘和梗死灶。第十八页，讲稿共二十二页哦 肿瘤鉴别鉴别蛛网膜囊肿与表皮样囊肿：蛛网膜囊肿DWI 低信号，ADC 明显高信号；表皮样囊肿DWI 高信 号，ADC 类似脑实质低于CSF 信号。鉴别脑脓肿和肿瘤囊变（坏死）。胶质瘤分级。表皮样囊肿术后残存 脑脓肿 多形胶质母细胞瘤 第十九页，讲稿共二十二页哦肝脏肝脏MR扩散成像扩散成像DWI是目前唯一能在活体上进行分子扩散测量，分析内部结构及组织成分，反映活体组织功能状态的功能性成像 EPIEPI技术技术+脂肪抑制（脂肪抑制（FSFS），选择不），选择不同的同的b b值（值（100100，500500，1000s/mm21000s/mm2）。）。ADCADC值测量：值测量：DWIDWI图像上，每个病变部图像上，每个病变部位选择兴趣区（位选择兴趣区（3 3个），个），测量信号强测量信号强度度 ADCADC值计算：值计算：ADC=ADC=（InSInS低低/S/S高高）/（b b高高-b-b低）低）第二十页，讲稿共二十二页哦第二十一页，讲稿共二十二页哦2023/4/62023/4/6感感谢谢大大家家观观看看第二十二页，讲稿共二十二页哦