1、DWI及其中樞神經(jīng)系統(tǒng)應用、影像科、磁共振擴散的基本知識、擴散現(xiàn)象磁共振擴散成像原理表觀擴散系數(shù)(ADC) DWI未來趨勢DWI缺陷和偽影、擴散現(xiàn)象、水通常占體重的60%-80%，與體溫有關的熱量使水分子活躍，而周圍隨機“跳動”的布朗運動：與溫度有關的分子的不規(guī)則隨機運動；實驗性腦組織擴散現(xiàn)象；纖維組織、其他結(jié)構(gòu)和細胞膜使水分子自由運動或限制它們的運動；磁共振擴散成像原理，一個色散梯度是應用于核自旋質(zhì)子在靜態(tài)磁場平行于大磁場的方向，使一個小磁場形成圍繞自旋質(zhì)子和自旋質(zhì)子成為“神奇的墨水”。經(jīng)過一定時間后，施加另一個梯度脈沖，獲得此時自旋質(zhì)子色散的信息。最常用的脈沖-梯度自旋-回波脈沖序列，表觀

2、擴散系數(shù)(ADC)，外觀：ADC圖是從兩幅不同b值(0，1000)的圖像計算得到的，用于組織中許多復雜過程的平均測量，反映了體素中擴散運動的ADC值與DWI相反，腦脊液的ADC值很高，暗信號出現(xiàn)在DWI，所以ADC圖應該計算而不是DWI T2傳輸效應，以及DWI的未來趨勢。更高的B值：8000或更高可以解決常規(guī)擴散成像的最大問題，“T2透射效應”。增加擴散對比度模數(shù)轉(zhuǎn)換器值將隨著上限值而變化。當B值增加時，測得的模數(shù)轉(zhuǎn)換器值將會降低。擴散張量成像(655方向)，DWI缺陷和偽影，T2-閃亮通過，高信號出現(xiàn)在DWI由于T2伸長。然而，如果模數(shù)轉(zhuǎn)換器的值增加，同時模數(shù)轉(zhuǎn)換器的值減少，這將增加DWI

3、高信號。功率成像(EADC)消除T2傳輸效應、T2傳輸效應(多發(fā)性硬化)、T2洗脫、模數(shù)轉(zhuǎn)換器效應、模數(shù)轉(zhuǎn)換器值增加和T2WI高信號的綜合結(jié)果導致DWI和其他信號在血管性水腫、T2清除效應(高血壓性腦病)和T2停電效應中常見。由T2WI低信號強度引起的DWI低信號強度在出血性病變中更常見，例如順磁敏感性偽影、T2暗化效應(急性血腫)、偽影、渦流偽影、磁敏感性偽影、化學位移偽影、渦流偽影、磁敏感性偽影、N/2重影、運動偽影(癲癇發(fā)作)、DWI和模數(shù)轉(zhuǎn)換器在Y軸方向的圖像以及正常腦組織成人腦組織、基底神經(jīng)節(jié)DWI顯示低信號。正常的鐵沉積與T2反差有關。模數(shù)轉(zhuǎn)換器圖通常顯示相等的信號。根據(jù)鐵沉積引起

4、的磁敏感性偽影，它可以顯示高或相等的信號。成人腦組織，灰質(zhì)DWI通常顯示高信號相比，白質(zhì)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的值基本相等。據(jù)報道，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的值隨著年齡的增長而增加。然而，這種增加非常小，可以在腦組織的所有部位觀察到。內(nèi)囊后肢、皮質(zhì)脊髓束、內(nèi)側(cè)丘和腦足的DWI通常表現(xiàn)為高信號：T2對比度引起的ADC圖通常表現(xiàn)為等信號，蒼白球和皮質(zhì)脊髓束、DWI、ADC圖、B0 DWI、成人腦組織，偶爾脈絡叢DWI的信號明顯高。ADC圖上相應的輕微信號增加通常高于腦白質(zhì)，但低于腦脊液，提示脈絡叢有凝膠樣囊性改變，這通常與年齡有關。脈絡叢DWI上的高信號、兒童的腦組織、兒童腦組織的特征：高含水量、未成熟細胞和無髓白質(zhì)的A

5、DC值明顯高于成人。不同區(qū)域的模數(shù)轉(zhuǎn)換器值變化很大。出生時腦白質(zhì)區(qū)的ADC值高于皮質(zhì)下腦白質(zhì)，高于前肢和內(nèi)囊后肢的皮質(zhì)和尾狀核，高于除腦脊液外的丘腦和豆狀核。隨著兒童腦組織成熟度的增加，ADC值逐漸降低。正常腦組織(2D)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)應用DWI，腦膿腫在腦缺血性疾病中的鑒別，表皮樣囊腫在腦缺血性疾病中的鑒別，DWI是中樞神經(jīng)系統(tǒng)應用中最成熟和高度特異的價值，用于檢測超急性腦梗死。自從分散然而，水分子擴散運動減弱的區(qū)域(如缺血區(qū))往往顯示高信號而無信號衰減，在模數(shù)轉(zhuǎn)換圖上顯示低信號區(qū)域(模數(shù)轉(zhuǎn)換值降低)。腦水腫，定義：腦細胞或細胞外空間過度積水細胞毒性水腫的分類血管生成性水腫間質(zhì)性水腫常規(guī)磁共

6、振成像不能區(qū)分水腫的類型DWI反映了腦組織中水分子的微觀水平運動，并能區(qū)分水腫、細胞毒性水腫的類型，定義：細胞滲透壓調(diào)節(jié)異常引起的細胞質(zhì)內(nèi)液體攝取異?？梢娪谌毖?chuàng)傷、中毒性代謝疾病、脫髓鞘，甚至早期變性。相關細胞的灰質(zhì)通常是神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。在嚴重的情況下，軸突(軸突腫脹)和髓鞘(髓鞘水腫)可能涉及。DWI表現(xiàn)出特有的高信號。ADC值降低腫瘤、出血、膿腫和凝固性壞死均可導致ADC值降低，這可能與核質(zhì)比例高和病理組織粘度高、細胞毒性水腫、常見疾病和可逆性梗死有關：動脈梗死：部分可逆性(缺血半暗帶)短暫性腦缺血發(fā)作和靜脈梗死：部分或完全可逆性缺氧缺血性腦病、創(chuàng)傷性腦損傷：不可逆癲癇持續(xù)狀態(tài)、

7、彌漫性軸索損傷伴軸索腫脹、早期沃勒變性、髓磷脂水腫(多發(fā)性硬化急性期、中毒或代謝性白質(zhì)腦病、穿透性髓鞘溶解):部分或完全可逆性。細胞毒性水腫(缺血缺氧性腦病，2d)、血管性水腫、血腦屏障功能障礙、蛋白質(zhì)、電解質(zhì)和水分子異常進入細胞外間隙的白質(zhì)，以及在腦腫瘤、顱內(nèi)血腫、梗塞、腦膿腫、挫傷和后部可逆性白質(zhì)腦病綜合征等中更明顯的外周靜脈缺血。首先，血管性水腫(靜脈充血和正常血腦屏障破壞)發(fā)展為細胞毒性腦水腫。血管生成性水腫，ADC值增加：根據(jù)T2對比，DWI顯示含有游離水分子的細胞外空間擴張為低信號，等于或略高信號，而血管生成性水腫(弓形蟲)中心的凝固性壞死顯示DWI高信號，ADC值降低。對于腦梗死

8、，DWI反映細胞毒性水腫，T2WI反映血管性水腫，而CT反映腦組織壞死和水腫。血管生成性水腫的出現(xiàn)時間比細胞毒性水腫晚6-12小時，因此DWI在超急性腦梗死的診斷(6小時內(nèi))方面明顯優(yōu)于常規(guī)的MRI序列和頭顱CT。在常規(guī)的磁共振檢查中，F(xiàn)LAIR是發(fā)現(xiàn)腦梗死最敏感的，但它只能在6-12小時左右發(fā)現(xiàn)，因為它仍然反映腦梗死的血管性水腫，而DWI反映細胞毒性水腫，所以人們已經(jīng)認識到腦梗死可以更早發(fā)現(xiàn)(可以在缺血后2小時發(fā)現(xiàn))。腦梗死不同時期的DWI表現(xiàn)包括細胞毒性水腫超急性期或血管性水腫早期，細胞外間隙明顯縮小，水分子彌散障礙嚴重，DWI信號高，ADC值下降，血管性水腫亞急性期總含水量和水分子彌散較

9、高，DWI信號稍高，ADC值“假正?；甭云诩毎夯蛪乃垒^多。組織含水量增加，ADC值增加，DWI表現(xiàn)為低信號強度，T2WI表現(xiàn)為高信號強度，DWI表現(xiàn)為不同時期的腦梗死、超急性腦梗死(3h)、急性腦梗死(24h)、亞急性腦梗死(10d)、慢性腦梗死(3m)、高血壓性腦病、3個月后腦膿腫的分化，DWI表現(xiàn)為早期局部腦炎病灶位于灰質(zhì)-白質(zhì)交界處和深部白質(zhì)腦膿腫或化膿前的腦炎呈稍高信號，而ADC值下降。病灶中心的凝固性壞死和化膿在DWI呈高信號，ADC值明顯下降，腦膿腫和囊性壞死性腫瘤的鑒別診斷在DWI呈低信號。ADC值增加，但當腫瘤中心壞死區(qū)含有無菌性和凝固性壞死、出血和粘稠粘液時，也可顯示

10、高DWI信號。射頻丘腦切開術后常出現(xiàn)ADC值下降和單純凝固性壞死。ADC值降低的病史和癥狀學有助于鑒別原發(fā)性震顫射頻丘腦切開術后的腦膿腫、多形性膠質(zhì)母細胞瘤、肺癌腦轉(zhuǎn)移和凝固性壞死。區(qū)分表皮樣囊腫、表皮樣囊腫和蛛網(wǎng)膜囊腫，能區(qū)分這兩種疾病，蛛網(wǎng)膜囊腫含有游離水，類似于腦脊液，表皮樣囊腫含有復層鱗狀上皮和角蛋白碎片，ADC值低于腦脊液，顯示高信號(傳遞效應)，表皮樣囊腫、蛛網(wǎng)膜囊腫、表皮樣囊腫、其他，腦腫瘤、腦實質(zhì)出血、急性和亞急性早期出血、亞急性晚期出血、慢性出血、細胞毒性水腫(彌漫性軸索損傷)、彌漫性軸索損傷(戴)， 也稱為腦白質(zhì)剪切損傷，一種嚴重的創(chuàng)傷性腦損傷，其特征是由剪切應力引起的大面

11、積水腫和軸突撕裂以及大腦小血管破裂。 DWI對腦損傷早期發(fā)現(xiàn)繼發(fā)性腦缺血也很敏感。Albensi等人建立了DAI小鼠模型，發(fā)現(xiàn)DWI能在損傷后2小時發(fā)現(xiàn)病灶，比常規(guī)se序列更敏感。Pamela等人還證明了DWI與損傷數(shù)量和改進的Rankin評分有很強的相關性，并且改進的Rankin評分在損傷體積和臨床癥狀方面的相關參數(shù)均強于GCS評分，因為：1 .DAI具有水擴散的特征；2.DWI很容易受到磁化的影響。因此，血管損傷可以更好地描述，特別是當FLAIR、SE T2WI和GRE顯示“正?！睍r，DWI比其他方法更具診斷性，可以顯示更多的病變。Ezaki等人發(fā)現(xiàn)，DWI檢測到的DAI損傷數(shù)量僅占總損傷

12、數(shù)量的32%，但它可以顯示在T2*WI和FLAIR上無法顯示的損傷區(qū)域。盡管DWI不能顯示所有的損傷部位，但它對疾病的診斷和評估非常有幫助。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變化是細胞內(nèi)水分穩(wěn)態(tài)的反映，也是離子平衡的敏感標志。模數(shù)轉(zhuǎn)換器值作為一個定量參數(shù)，可以用來測量腦實質(zhì)的水擴散速率。在動物實驗中，發(fā)現(xiàn)腦血管閉塞10分鐘和2小時后，ADC圖上出現(xiàn)異常信號。損傷后1 7周DAI病灶的ADC值下降，出血性病灶與非出血性病灶的比值明顯下降。此外，ADC值的下降程度在一定程度上與損傷有關。ADC值評分與昏迷時間成正比，ADC圖可以是。此外，還可以根據(jù)成人腦深部灰質(zhì)區(qū)的損害情況來判斷預后。與常規(guī)磁共振成像相比，DWI能更早、更準確地顯示腦彌漫性軸索損傷的信號變化，軟件處理形成的模數(shù)轉(zhuǎn)換圖能定量測量腦組織模數(shù)轉(zhuǎn)換的變化，因此DWI對腦彌漫性軸索損傷的早期診斷具有重要價值。