靠谱的磁共振知识科普之—— DWI 序列

夕夕rygph6vbkb 2024-01-03 发布于海南

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弥散加权成像 (DWI MRI)/EPI DWI

弥散加权磁共振成像(DW MRI)提供依赖于水分子随机微观运动的图像对比度，不同病理过程可以极大改变这一运动。

弥散加权磁共振成像使用T2加权脉冲序列，并添加两个等幅相反方向的额外梯度脉冲。这两个梯度脉冲施加在核自旋激发和数据采集之间。因此，该成像更敏感于额外梯度方向上的水分子运动。额外梯度脉冲导致沿其施加轴的信号强度衰减，与该区域水弥散成正比。水弥散越大，信号衰减越大，图像越暗。例如在脑扫描中，缺血性梗死区因血流减少表现出水弥散减小。因此，这些区域在弥散加权图像上呈高信号(明亮)。

弥散加权图像上的水信号衰减幅度取决于两个因素：水分子的平移运动和弥散加权量。后者根据梯度脉冲的强度、持续时间和间隔时间而变化。水弥散敏感度由梯度因子 “b” (秒/平方毫米)定义。“b”值越高，弥散加权成像敏感度越好 (弥散加权序列通常使用3-4个“b”值：b50、b500、b1000和b1400)。

除了弥散加权原始数据图像，还有一种呈现弥散数据的方式，即水的表观弥散系数(ADC)图。这些图是从弥散加权图像采集后计算出的。

MRI DWI 图像表现

MRI中b0和b1000值的DWI(弥散加权成像)图像提供不同的组织特征信息。

b0图像：b0图像通常称为“基线”图像，在不加弥散加权条件下获得。它捕捉组织固有的信号强度，不受水弥散方向性影响。在b0图像中，组织呈现其自然信号强度，类似T2加权图像。该图像作为与弥散加权图像比较的参考。
b1000图像：b1000图像在更高弥散加权条件下获得，对水分子运动更敏感。在水弥散受限或阻碍的区域，如细胞结构，b1000图像上的信号强度可能呈高信号 (明亮)。这种效应在高细胞性区域尤为突出，如肿瘤或炎性组织，受限弥散导致信号增强。

b0和b1000图像对比有助识别组织微结构改变区域。与b0图像相比，b1000图像上信号增强的区域可能表示受限弥散区，潜在代表病理改变。这一信息在神经学和肿瘤学等领域特别有价值，DWI图像有助根据组织弥散特性识别肿瘤、卒中和出血等情况。

ADC映射MRI图像表现

表观弥散系数(ADC)映射是利用弥散加权磁共振成像(DW MRI)的数据制作的专门图像。ADC值对应给定组织中的水分子的表观弥散系数，展示这些分子在组织内分散和穿越的速率。生物组织内的细胞密度、细胞障碍和微结构等因素会影响水分子的运动。这导致不同组织和不同条件下ADC值的变异。

ADC值高的区域：在水弥散高的区域，如体液或细胞结构更少的区域，ADC值更高。在ADC映射上，这些区域通常呈现更亮或颜色更浅。例如，脑内脑脊液充满的空间或囊性结构可能表现出较高的ADC值，在映射上呈现亮信号。
ADC值低的区域：水弥散受限的组织，通常因细胞增多或紧凑，具有低ADC值。在ADC映射上，这些区域较暗。卒中、肿瘤、炎症区及细胞增殖区的ADC值可能较低，反映水分子活动受限。

颅脑 DWI 图像

DWI MRI中的病理表现

MRI中的弥散加权成像(DWI)可通过对组织内水分子运动的敏感性展示各种医学病症中的特异性病理表现。以下是不同病变在DWI MRI上的一些表现示例：

急性缺血性卒中：在缺血性卒中，脑某部分血流缺失时，受累区域将显示受限弥散，原因是细胞肿胀和水分子运动降低。这在DWI上表现为高信号(明亮)区域，表示弥散度降低和信号强度增高。
脑脓肿：在脓肿性脑脓肿中，脓液聚集的感染灶中心通常在DWI上呈高信号，这是由于脓液高黏性导致的受限弥散。周围水肿也可能因组织微结构受损而显示信号增高。
脑肿瘤：不同类型的脑肿瘤在DWI上的表现各异。一般来说，高细胞性肿瘤如胶质瘤可能表现出受限弥散，在DWI上呈高信号。这可以帮助区分肿瘤组织和周围正常脑组织。
多发性硬化(MS)灶： MS灶涉及中枢神经系统炎症和脱髓鞘，其DWI表现根据疾病阶段和特征而异。活动期灶可能因炎症和受限弥散而呈高信号，而慢性期灶可能因细胞密度降低而呈低信号。
急性创伤：在急性颅脑创伤如挫伤或出血中，DWI可以显示与受损组织对应的受限弥散区。出血区可能因含血产物和组织完整性受损而呈高信号。
淋巴瘤和转移瘤：一些肿瘤如淋巴瘤和转移灶可能因细胞增多在DWI上呈高信号。但是表现会因肿瘤类型、大小和位置不同而变化。