DWI的意义与在颅脑的应用

学术   2024-11-21 07:02   浙江  

一、什么是扩散?就是分子的布朗运动,想象一滴墨水在清水中慢慢散开,最终在水中分布均匀。这种微观层面的运动可以通过一种特殊技术——扩散加权成像(DWI)来观察。DWI是一种功能成像技术,它是唯一能在活体组织内无创性地检测细胞外水分子扩散运动的先进技术。

二、水分子的扩散分为自由扩散和限制性扩散:

  1. 自由扩散:自由水,如脑脊液、尿液、腹水、胸水等;
  2. 限制性扩散:指组织中结合的水分子,如脓肿、含蛋白高的囊肿等;

三、原理:DWI通过分析水分子在组织中的扩散受限程度来间接反映组织的微观结构变化。

四、影响DWI信号强度的因素包括:

五、扩散敏感系数(b值):

  1. b值是衡量扩散能力的指标,单位为s/mm²;
  2. b值越大,对图像的影响越大,信号降低越明显;
  3. 大b值适用于观察慢速扩散运动;小b值适用于快速扩散运动,这个特点有利于发现小病变;
  4. 头部通常选择b值为0,1000,体部选择40、600和800,前列腺为0和1500。实际上1.5T或以下的MRI,b值最多使用到1000,只能观察到细胞间隙的分子运动,并不能观察到细胞内的分子运动。

五、T2*透过效应:DWI上的高信号可能是因为T2延长的高信号和扩散受限共同作用的结果。如果病变本身T2很长同时含水量高,即使DWI显示高信号,也可能并非因为扩散受限。

六、T2暗化效应:当病变内存在出血、钙化或明显的脂肪变性时,会导致DWI图像中的本底信号降低。这种低信号改变与扩散对比重叠后,使DWI图像呈现低信号,但这并不代表病变内水分子的扩散是自由的。

七、ADC图的意义:消除T2透过效应和暗化效应的影响。通过使用两个或更多的b值来计算ADC图(表观扩散系数),可以更准确地反映组织的弥散程度,排除T2效应的干扰。

DWI与ADC的关系:1、如果扩散受限,ADC图一定低。2、DWI高时,一定要结合ADC图,如果ADC图低,扩散受限,如果ADC高,就不是扩散受限,而是T2*穿透效应。

DWI(b=1000s/mm²呈低信号),对应ADC图呈高信号,表明病灶无弥散受限,为陈旧性脑梗死
DWI(b=1000s/mm²呈高信号),对应ADC图呈低信号,表明病灶弥散受限,为急性期脑梗死
桥脑右侧份病变,DWI(b=1000s/mm²呈高信号),对应ADC图呈低信号,表明病灶弥散受限,为急性期脑梗死

颅脑弥散受限的疾病,主要有各种原因导致的细胞毒性水肿(如超急期/急性期梗死、克鲁索综合征、表皮样囊肿、脑脓肿、缺氧缺血性脑病、癫痫发作后改变、高/低血糖脑病、线粒体脑肌病、可逆性后部白质脑病综合征、大脑常染色体显性动脉病伴皮层下梗死和脑白质病(CADASIL)等)、细胞密度高的肿瘤(脑膜瘤、淋巴瘤等)、恶性程度高的肿瘤(高级别星型细胞瘤等)。

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