DWI临床应用进展

1 DWI 临床应用进展 （一）DWI 基本理论 FIG. 001 DWI (Diffu sion Weighted Imaging)——扩散或弥散加权成像 一、扩散的基本概念 扩散(diffu sion)是指分子热能激发而使分子发生一种微观、随机的平移运动并相互碰撞，也称分子的热运动或布朗运动。任何分子都存在扩散运动。通过一些特殊的技术可以检测这种分子的微观扩散运动。DWI 技术就是检测这种微观扩散运动的方法之一。由于一般人体 MR 成像的对象是质子，主要是水分子中的质子，因此DWI 技术实际上检测的是人体组织内水分子的扩散运动。 如果水分子扩散运动不受任何约束，我们称之为自由扩散运动。事实上，生物组织中的水分子因受周围介质的约束，其扩散运动将受到不同程度的限制，称之为限制性扩散。在人体中，脑脊液、尿液等水分子扩散运动所受限制相对小，被视为自由扩散，而一般组织中水分子的扩散运动属于限制性扩散。在人体组织中，由于组织结构的不同， 限制水分子扩散运动的阻碍物的排列和分布也不同，水分子的扩散运动在各方向上受到的限制可能是对称(称为各向同性扩散)，也可能是不对称的(称为各向异性扩散)。实际上DWI 就是通过检测人体组织中水分子扩散运动受限制的方向和程度，间接反映组织微观结构的变化。 FIG. 002 二、DWI 原理 以目前最常用的SE-SSEPI (Spin Echo-Single Shot EchoPlanar Imaging, 自旋回波-单次激发回波平面成像)序列为例简单介绍。 2 FIG. 003 三、DWI 上组织信号衰减的影响因素 DWI 是通过另外施加扩散敏感梯度场而获得，与未施加扩散敏感梯度场的序列相比，DWI 上各种组织的信号均衰减，只是衰减的程度有所不同而已。DWI 上组织信号强度的衰减程度与下列因素呈正相关：1） 扩散敏感梯度场的强度；2） 扩散敏感梯度场持续的时间；3） 两个扩散敏感梯度场的时间间隔；4） 在扩散敏感梯度场施加方向上组织中水分子的扩散自由度。 FIG. 004 四、b 值及其对DWI 的影响 b 值为施加的扩散敏感梯度场参数，或称扩散敏感系数。在常用SE-EPI DWI 序列中b 值公式如下： b 值 =γ2G2δ2(Δ-δ/3) 式中γ 代表旋磁比；G 代表梯度场强度；δ 代表梯度场持续时间；Δ 代表两个梯度场间隔时间。 b 值越高对水分子扩散越敏感，但太高的b 值得到的DWI 信噪比(SNR)可能很低；较小的b 值得到的DWI 信噪比较高，但对水分子扩散运动的检测不敏感，而且组织信号的衰减受其他运动的影响较大， 如组织血...