1、磁共振弥散加权成像的原理及临床应用弥散的概念v 弥散是自然界中最基本的物理现象，指分子的不规则随机运动，即布朗运动。通常用于描述分子等颗粒由高浓度向低浓度区扩散的微观运动。DWI基本原理v物理基础人体中大约有 70的水，与 DWI有关的弥散主要指体内水分子（包括自由水和结合水）的随机位移运动。在存在浓度梯度情况下，分子弥散运动遵循一定规律（ Ficks定律）。即在无外力作用下，分子总是从浓度高的一方向浓度低的一方位移。v 受限弥散细胞膜或大分子蛋白等生物组织中的天然屏障使得水分子的弥散受到限制，称为受限弥散（ ristricted diffusion)。v DWI信号形成机制活体组织中，水分子
2、的弥散运动包括细胞外、细胞内和跨细胞运动以及微循环（灌注），细胞外运动和灌注是组织 DWI信号衰减的主要原因。组织内水分子的随机运动越多，在 DWI中的信号衰减越明显。自由水比固体组织有极高的弥散系数，导致信号大量丢失，在 DWI上呈明显低信号。v DWI定量分析DWI上水分子随机微观运动的大小用弥散系数来描述，单位为平方毫米秒。弥散系数越大，代表分子弥散运动越强 。弥散系数直接反映组织的弥散特性，为衡量生物组织中分子弥散程度的绝对值。但受限弥散、弥散时间、血流、运动、RF脉冲等因素均可影响测得的弥散系数。v 表观弥散系数（ apparent diffusion coefficient， AD
3、C) DWI上测得的生物组织整体结构特征的弥散系数，反映水分子弥散和毛细血管微循环（灌注）的人工参数。 ADC是水分子移动的自由度。ADC ln(S1/S2)/(b2-b1)ln为自然对数。 S为某一弥散敏感系数 (b）下的信号强度， S1和 S2代表两个不同 b值兴趣区的信号强度。b值 弥散加权程度（弥散敏感系数）。v b值受灌注影响大，小 b值主要反映局部组织的微循环血流灌注，测得的 ADC值不稳定。 b=0产生无弥散权中的 T2像。v 大 b值所测得 ADC值受血流灌注影响小，较好反映组织内水分子的弥散运动。v 即 b值越大，对水分子运动的检测越敏感，但图像的信噪比相应的下降。v 通常 b值取 1000s/mm3，成二组图像： b=0和 b=1000。v DWI图：弥散受限组织和长 T2组织均表现为高信号。 不是纯粹的弥散图，包含 T2WI成分。（脑脊液是黑的）v ADC图：弥散程度高的组织信号高（亮），弥散受限组织表现为低信号。（脑脊液是白的）DWI成像原理v 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。最常用的脉冲序列是 SE序列v 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。b=0 b=1000
