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1、5/27/2023,1,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,5/27/2023,2,(r2 r0)(r1 r0)=6DtJ=-DVC J 分子弥散的流量 D 弥散系数 VC 分子的浓度梯度,弥散系数：与水分子弥散相邻的两点间距 离的平方根成正比弥散系数：一个比例常数，是水分子的扩 散流量和浓度梯度的比值,5/27/2023,3,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
2、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。,5/27/2023,4,自由水,受限水,5/27/2023,5,SE弥散加权像：信号的衰减与弥散系数有关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,5/27/2023,6,SE与GRE的弥散加权图像的缺点 速度慢 伪影多,5/27/2023,7,G,G,b=2G2(/3),5/27/2023,8
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,b=2G2(/3),5/27/2023,9,由于MRI弥散加权像的图像的信噪比降低，因此为了使图像具有精确的弥散和足够的SNR，必须使弥散有关的图像的SNR降低在20-30%之间，TE 等于 T2。在人体中脑组织的T2值相对于其他部位较长。在1.5T磁共振中，脑组织的T2值最大为180-200ms。,5/27/2023,10,各项同性：弥散成像在x，y，z三个方 向上加载梯度回波，立体测量三个方向 上总的回波各项异性：从6至55个方向加在梯度测 量水分子的弥散,5/27/2023,11,体内各种因素的变化使弥散系数不准确 呼吸、心跳、毛细
4、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。,5/27/2023,12,ADC图：图像的对比度能反映ADC的真 实大小。形成：有2个不同的b值的DWI图像计算,5/27/2023,13,弥散成像的临床应用,5/27/2023,14,DWI在神经系统的应用,急性脑缺血肿瘤癫痫Parkinson病等变性性疾病指导临床治疗,5/27/2023,15,脑缺血的演变过程,细胞内缺血表现（3小时）ADC图显示异常降低DWI显示异常高信号T2WI未见异常血脑屏障轻微破坏，间质水肿（3-8小时）A
5、DC图无变化DWI显示异常信号的范围增大T2WI有范围小于DWI的异常信号,5/27/2023,16,脑缺血的演变过程,血脑屏障明显破坏（8 12 小时）ADC图显示的异常降低轻度增高DWI显示异常高信号T2WI与DWI显示同样的异常高信号 血管源性水肿加重，间质水肿明显（12小时以后）ADC突无变化DWI显示异常高信号（面积无变化）T2WI与DWI显示同样的异常高信号,5/27/2023,17,脑缺血的演变过程,早期梗死：ADC起决定作用，DWI为高信号亚急性期：血管源性水肿明显，ADC有所升高，但 T2对比度对DWI有很大作用后期：T2对DWI的贡献无变化，但ADC明显升高，使DWI的信号
6、下降。,5/27/2023,18,ADC曲线的变化规律,发病5小时以内-水分子的ADC值开始下降几小时内达到最低水平维持一较低水平逐渐上升达峰值病灶中心区的ADC值随时间的延长由低至高，于5-10天出现假性正常化表现,5/27/2023,19,RF,slice,信号强度,弥散梯度,静止水分子,弥散水分子,5/27/2023,20,发病35分钟的脑卒中,5/27/2023,21,发病7小时的脑卒中,5/27/2023,22,发病3小时的脑卒中,5/27/2023,23,弥散成像在CNS肿瘤中的应用,主要用于鉴别液化或含有液体的肿瘤 脓肿 囊肿 肿瘤囊变,5/27/2023,24,最新文献报道,单
7、一方向的弥散成像应用多次激发弥散成像加上左右方向上的弥散梯度可以清楚地显示神经核团弥散成像spiral 采集技术3D磁共振弥散成像技术(Magn Reson Med 2001 Jul；46(1)：183-3,5/27/2023,25,颈髓弥散成像,5/27/2023,26,弥散成像在乳腺中的应用,恶性肿瘤的ADC均明显降低良性病变的ADC无明显降低与MR增强扫描的效果一致,5/27/2023,27,弥散成像在腹部的应用,不利因素：运动T2时间过短（50ms），SNR下降主要用于囊性病变的鉴别囊肿、血管瘤、脓肿、肝细胞癌测ADC图时的b值差可以反应实性肿瘤的血供 含水丰富的肾脏具有较高的ADC值,5/27/2023,28,eADC,ADC,Metastasis of a colic cancer,
