弥散加权张量成像的原理和临床应用.ppt
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1、弥散加权成像DWI 原理和临床应用,弥散现象(Diffusion)水分子的热运动,即布朗运动随机和无规律人体组织大部分是水弥散系数(Diffusion Coefficience,D)衡量水分子弥散的程度,弥散系数越大,水分子弥散的距离越大。组织的病变引起弥散系数的变化,用表观弥散系数来表示。,弥散现象,弥散的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弥散的测量生物、物理方法放射活性或荧光标记核磁共振成像(目前在人体上进行水分子弥散测量与成像的唯一方法),弥散现象,成像原理基本脉冲序列:SE EPI磁共振弥散成像在原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。,
2、弥散成像原理,b=2G2(/3),b值是反映附加梯度场性质的参数,弥散加权成像中的弥散运动,水分子弥散程度决定了信号降低的程度,通过测量信号降低的程度反算弥散系数;反之,水分子弥散受限的程度决定了信号增高的程度,通过测量信号降低的程度反算弥散系数;,弥散图像的影响因素,ADC:表观弥散系数,T2WI,B=0 DWI,B=1000,弥散图像的影响因素,体内各种因素的变化影响弥散运动呼吸、心跳、毛细血管灌注、组织结构等T2透过效应(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弥散图像包含有T2、质子和弥散程度
3、变化的综合信息,ADC:表观弥散系数,弥散梯度场、b值和ADC值,b=0,b=1200 s/mm2,脉冲序列的选择,脉冲序列SE EPI弥散加权像:信号的衰减与弥散系数有很好的相关性GRE EPI弥散加权像:信号的衰减与弥散系数、组织的T1、T2时间、翻转角有关,很难测出弥散系数的精确值。GRE扫描很快,不能加载幅度大、时间过长的梯度,中枢神经系统应用TE=70ms保证弥散加权像图像的信噪比,TE 应等于 T2。在1.5T磁共振中,脑组织的T2值最大为180-200ms。b=1000ZOOM线圈相位校正,优化TE选项,Asset,弥散加权成像的应用,病变组织弥散改变的病理基础弥散加权成像在急性
4、脑梗塞中的应用和影像学表现T2透过效应(T2 Shine Through)GE独有的指数表观弥散系数:eADC弥散加权成像在临床上的应用范围,弥散改变的病理基础,组织内影响水分子弥散的因素 细胞内外的体积变化水分子通过细胞膜的渗透作用细胞外间隙形态的改变,弥散系统的正常范围,表观弥散系统的正常范围自由水的ADC值大约为 2.5x10-3mm2/s正常脑组织的ADC值为-3mm2/s脑组织急性病变的ADC值多为降低脑组织亚急性或慢性病变的ADC值多为升高ADC异常变化的上下限为 0.4x10-3mm2/s 2.5x10-3mm2/s,急性脑梗塞弥散成像,急性脑梗塞的弥散表现细胞内缺血表现(3小时
5、)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)ADC图无变化,仍是降低DWI显示异常信号的范围增大T2WI有范围小于DWI的异常信号血脑屏障明显破坏(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图无变化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,急性脑梗塞弥散成像,35分钟,3小时,7小时,脑缺血的演变过程,1W 2W 3W 4W,T2透过效应 Shine Through,绝大多数动物实验及临床病例表明A
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