DWI基本原理及其在腦部疾病中的應(yīng)用

DWI基本原理及其在腦部疾病中的應(yīng)用2021/5/91內(nèi)容DWI概述原理擴(kuò)散現(xiàn)象DWI成像基本原理DWI圖像的影響因素DWI常見(jiàn)偽影目前常用的DWI序列DWI上高信號(hào)病變正常腦組織在腦部疾病中的應(yīng)用2021/5/92DWI概述MR擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weightedimaging,DWI）是20世紀(jì)90年代初中期發(fā)展起來(lái)的MRI新技術(shù)，國(guó)內(nèi)于90年代中期引進(jìn)該技術(shù)并在臨床上推廣應(yīng)用。DWI提供真實(shí)描述組織水分子擴(kuò)散相對(duì)速度的圖象對(duì)比。與傳統(tǒng)的MR技術(shù)不同，它主要依賴(lài)于水分子的運(yùn)動(dòng)而不依賴(lài)于自旋質(zhì)子密度、T1或T2。是目前唯一能夠檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)性方法。2021/5/93原理2021/5/94擴(kuò)散（diffusion）的概念擴(kuò)散（diffusion）是指分子熱能激發(fā)而使分子發(fā)生一種微觀、隨機(jī)的平移運(yùn)動(dòng)并相互碰撞，也稱(chēng)分子的熱運(yùn)動(dòng)或布朗運(yùn)動(dòng)。2021/5/95DWI技術(shù)就是檢測(cè)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方法之一，由于一般人體MR成像的對(duì)象是質(zhì)子，主要是水分子中的質(zhì)子，因此DWI技術(shù)實(shí)際上是通過(guò)檢測(cè)人體組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限制的方向和程度等信息間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化。2021/5/96在自旋回波T2WI的基礎(chǔ)上，在某一方向上施加一對(duì)大小相等、方向相反的梯度脈沖。如果水在體素內(nèi)能自由移動(dòng)（擴(kuò)散），則此處會(huì)失相位，因此信號(hào)降低。反之如果水的彌散受限制則很少失相位，因此信號(hào)較高。在相應(yīng)的方向上測(cè)量水分子的運(yùn)動(dòng)。DWI基本原理2021/5/97擴(kuò)散梯度2021/5/98擴(kuò)散加權(quán)梯度與SE序列融合時(shí)90°

180°

RF

φs

Gs擴(kuò)散梯度擴(kuò)散梯度

φm

兩個(gè)擴(kuò)散敏感梯度位于180°的兩側(cè)．2021/5/99擴(kuò)散加權(quán)梯度與GRE序列融合時(shí)αRF

φs

Gs擴(kuò)散梯度擴(kuò)散梯度

φm

兩個(gè)擴(kuò)散敏感梯度場(chǎng)極性相反，互相抵消．2021/5/910計(jì)算公式S2=S1×exp(-b.ADC)ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)

S1、S2

不同b值時(shí)的DWI信號(hào)強(qiáng)度

exp指數(shù)函數(shù)

b

擴(kuò)散敏感系數(shù)

ADC

表觀彌散系數(shù)DWI參數(shù)2021/5/911擴(kuò)散敏感系數(shù)－b定義：成像序列對(duì)彌散運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的敏感程度，反映彌散加權(quán)的程度，單位s/mm2。與施加的彌散敏感梯度場(chǎng)強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間和間隔時(shí)間有關(guān)。2021/5/912“表觀”：為組織內(nèi)許多復(fù)雜過(guò)程的平均測(cè)量ADC是不同方向的分子彌散運(yùn)動(dòng)的速度和范圍，反映水分子移動(dòng)的自由度ADC值主要根據(jù)DWI圖像上的信號(hào)強(qiáng)度的變化來(lái)計(jì)算，由兩幅不同b值（0，1000）的圖像計(jì)算得出：ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)表觀擴(kuò)散系數(shù)－ADC

Apparentdiffusioncoefficient

2021/5/913DWI和ADC的圖像對(duì)比

一般情況下，ADC圖主要反映水分子擴(kuò)散的幅度，其黑白度往往與DWI相反。ADC值下降，DWI像呈高信號(hào)--擴(kuò)散受限。2021/5/914DWI和ADC的圖像對(duì)比ADCDWI2021/5/915急性/亞急性期腦梗死，細(xì)胞毒性水腫為主，ADC值降低，DWI為高信號(hào)，擴(kuò)散受限。DWI和ADC的圖像對(duì)比2021/5/916多發(fā)性硬化

DWI高信號(hào)

ADC稍高信號(hào)2021/5/917DWI圖像的影響因素在水分子擴(kuò)散自由的區(qū)域，檢測(cè)到的DWI信號(hào)應(yīng)為低信號(hào)，同時(shí)測(cè)量得到高的ADC值。但在臨床實(shí)踐中，我們看到的DWI圖像實(shí)際上會(huì)受到組織T1、T2，甚至毛細(xì)血管灌注等多種因素的影響，導(dǎo)致DWI圖像并不表現(xiàn)為理想的情況。2021/5/918DWI圖像的影響因素DWI信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)公式可以表達(dá)為：SDW∝r(exp[-TE/T2])×exp(-b?D)

SDW為DWI信號(hào)強(qiáng)度；r是質(zhì)子密度；D是水分子的擴(kuò)散系數(shù)DWI的信號(hào)強(qiáng)度主要取決于組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散系數(shù)（D）和T2以及擴(kuò)散敏感梯度因子b值。2021/5/919DWI圖像的影響因素——b值b值為0時(shí)，DWI圖像近似T2加權(quán)圖像。較小的b值得到的圖像信噪比較高，但對(duì)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)不明高，而且組織信號(hào)的衰減受其它運(yùn)動(dòng)的影響比較大，如組織血流灌注造成的水分子運(yùn)動(dòng)等，這些運(yùn)動(dòng)模式相對(duì)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)要明顯的多。2021/5/920DWI圖像的影響因素——b值在b值較低時(shí)，由于受血流灌注等因素的影響，所測(cè)得的ADC值偏高，而且b值越小，測(cè)得的ADC值越偏高。但一般當(dāng)b值>500s/mm2時(shí)可基本消除血流灌注對(duì)DWI及ADC值測(cè)量的影響。腦組織的b值選擇范圍一般為800-1500s/mm2。2021/5/921DWI圖像的影響因素——b值隨著b值增加，擴(kuò)散加權(quán)信號(hào)的權(quán)重加大，且較高的b值能夠增加病灶和正常組織之間的對(duì)比度，但同時(shí)DWI信號(hào)強(qiáng)度減低，圖像整體的信噪比逐漸減低。2021/5/922DWI圖像的影像因素——T2在b值一定的情況下，DWI圖像實(shí)際上是由組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散加權(quán)信號(hào)和T2加權(quán)信號(hào)兩種成分的權(quán)衡構(gòu)成。2021/5/923DWI圖像的影像因素——T2T2效應(yīng)：T2效應(yīng)嵌合于DWI中,T2干擾使DWI并不能準(zhǔn)確反映病灶的擴(kuò)散特征。T2透射（shine-through）效應(yīng)T2廓清（washout）效應(yīng)T2暗化（blackout）效應(yīng)2021/5/924T2效應(yīng)的消除生成ADC圖或指數(shù)ADC(eADC)圖均可消除T2效應(yīng)，來(lái)反應(yīng)組織真實(shí)的擴(kuò)散情況。2021/5/925T2-FLAIRTDWIADC圖eADC圖GE的后處理軟件平臺(tái)能提供eADC圖，既去除T2效應(yīng)的干擾，又保留了DWI圖像固有的對(duì)比特征。文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)參數(shù)診斷效能相當(dāng)，并且eADC有更好的圖像對(duì)比度。2021/5/926T2透射（shine-through）效應(yīng)當(dāng)受檢組織的T2值明顯增高時(shí),會(huì)在DWI上有明顯的T2圖象對(duì)比存在，稱(chēng)之為T(mén)2穿透效應(yīng)，有時(shí)會(huì)造成擴(kuò)散受限的假陽(yáng)性表現(xiàn)。該術(shù)語(yǔ)常用來(lái)專(zhuān)指T2高信號(hào)對(duì)DWI中觀察到的高信號(hào)的貢獻(xiàn)。2021/5/927急性/亞急性期腦梗死，細(xì)胞毒性水腫為主。表現(xiàn)為病變區(qū)擴(kuò)散受限（低ADC值），同時(shí)該區(qū)域水分增多，T2WI為高信號(hào)，雖然DWI圖像上為高信號(hào)，但要考慮這種高信號(hào)是擴(kuò)散受限信號(hào)疊加了T2WI的高信號(hào)。T2透射（shine-through）效應(yīng)2021/5/928T2透射（shine-through）效應(yīng)腦橋出血致肥大性下橄欖核變性，ADC值增高，T2為高信號(hào)，由于T2透射效應(yīng)，DWI為高信號(hào)。ADC值增高，表明擴(kuò)散不受限，如果只分析DWI高信號(hào)容易造成擴(kuò)散受限的假陽(yáng)性結(jié)論。T2ADCDWI2021/5/929T2廓清（washout）效應(yīng)該術(shù)語(yǔ)特指T2W高信號(hào)組織在DWI圖像上表現(xiàn)為等信號(hào)，原因歸結(jié)為組織雖然具有長(zhǎng)T2時(shí)間，但由于同時(shí)擴(kuò)散率增加，導(dǎo)致T2WI上為高信號(hào)恰好與ADC值升高引起擴(kuò)散加權(quán)信號(hào)減低相抵消，二者之間出現(xiàn)平衡。往往見(jiàn)于血管源性水腫區(qū)域。2021/5/930T2廓清（washout）效應(yīng)2021/5/931T2暗化（blackout）效應(yīng)該術(shù)語(yǔ)描述了由于組織的T2W明顯低信號(hào)造成的DWI圖像上表現(xiàn)為低信號(hào)。多見(jiàn)于出血性病變，含鐵血黃素沉著等，通常發(fā)生順磁性磁敏感偽影或某些細(xì)胞密度明顯增加的腫瘤或腫瘤樣病變（如淋巴瘤、神經(jīng)結(jié)節(jié)病等）或水分減低的纖維組織2021/5/932T2暗化（blackout）效應(yīng)病理確診淋巴瘤患者，腫瘤細(xì)胞核/漿比很高，細(xì)胞排列致密，ADC值降低，病灶內(nèi)有陳舊出血，T2低，由于T2暗化效應(yīng)，DWI表現(xiàn)為等及稍低信號(hào)。2021/5/933DWI序列檢測(cè)病灶的敏感性很高，當(dāng)DWI上顯示高信號(hào)時(shí)對(duì)我們敏感發(fā)現(xiàn)病灶非常有幫助。但是DWI上未見(jiàn)明顯異常的時(shí)候，我們需要警惕T2Washout或T2blackout效應(yīng)所致的等信號(hào)或低信號(hào)有可能會(huì)掩蓋病灶。因此我們?cè)谶M(jìn)行DWI圖像分析時(shí)，一定要結(jié)合T2WI圖像和ADC/eADC參數(shù)圖綜合閱片。

綜合閱片的重要性2021/5/934DWI常見(jiàn)偽影基于EPI的DWI可產(chǎn)生與EPI序列相關(guān)的偽影：例如：磁敏感偽影：見(jiàn)于額竇及顳骨區(qū)域，此偽影即使使用高階勻場(chǎng)線圈也很難去糾正，而且隨著場(chǎng)強(qiáng)的增加而成顯性的增加，可通過(guò)減少回波鏈長(zhǎng)度來(lái)減低。渦漩電流偽影：硬件間不匹配可引起，現(xiàn)已有許多技術(shù)來(lái)補(bǔ)償這種偽影，使得DWI質(zhì)量得到提高。運(yùn)動(dòng)偽影2021/5/935磁敏感偽影2021/5/936渦漩電流偽影2021/5/937運(yùn)動(dòng)偽影

(癲癇發(fā)作）2021/5/938成像序列：SE-EPI擴(kuò)散加權(quán)成像基于SE的EPI擴(kuò)散成像是臨床最常用、最實(shí)用的擴(kuò)散成像技術(shù)。EPI技術(shù)是可縮短EPI的回波鏈并大大縮短TE，從而可大大減輕磁敏感偽影。2021/5/939GE：PropellerDWI；西門(mén)子：Blade是基于FSE序列螺旋槳采集的擴(kuò)散加權(quán)序列。優(yōu)點(diǎn)：圖像信噪比更高，空分辨力高。能夠減輕磁敏感引起的彌散偽影，從而有利于對(duì)眼眶、顱底、腦干等部位的觀察。對(duì)于義齒或有手術(shù)區(qū)殘留有順磁性物質(zhì)的病例，可明顯減輕金屬偽影。運(yùn)動(dòng)Propeller技術(shù)，可明顯減少或消除運(yùn)動(dòng)偽影。缺點(diǎn)：掃描時(shí)間長(zhǎng)。成像序列：螺旋槳彌散加權(quán)成像（PropellerDWI）

2021/5/940EPI-DWIPropellerDWI在氣體-骨組織交界面，可明顯減輕磁場(chǎng)部不均勻引起的磁敏感偽影2021/5/941EPI-DWIPropellerDWIPropellerDWI比EPI-DWI圖像信噪比及空分辨力更高。2021/5/9422021/5/943影響水分子彌散的因素生物組織內(nèi)的水分子的擴(kuò)散分為三大類(lèi)：細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散，細(xì)胞外擴(kuò)散，跨膜擴(kuò)散，且擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受到組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器和組織大分子的影響。細(xì)胞體積的變化細(xì)胞外間隙的變化細(xì)胞膜滲透作用的變化大分子蛋白物質(zhì)的影響

……2021/5/9442021/5/9452021/5/9462021/5/9472021/5/9482021/5/949DWI上高信號(hào)（擴(kuò)散受限）

一、細(xì)胞毒性水腫

神經(jīng)元/膠質(zhì)細(xì)胞水腫急性腦梗死、腦外傷、缺血缺氧性腦病髓鞘水腫

MS急性期，中毒性腦?。–O中毒），代謝性腦?。ˋLD）軸索水腫彌漫性軸索損傷（DAI）

Wallerian變性2021/5/950DWI上高信號(hào)（擴(kuò)散受限）二、細(xì)胞密度高、細(xì)胞外間隙小

淋巴瘤，原始神經(jīng)外胚層腫瘤等

三、粘滯度高

腦膿腫表皮樣囊腫凝固性壞死2021/5/951ADC值降低，DWI為高信號(hào)，擴(kuò)散受限。急性/亞急性期腦梗死—細(xì)胞毒性水腫2021/5/952缺血缺氧性腦病2天：細(xì)胞毒性腦水腫2021/5/953MS急性期—細(xì)胞毒性水腫，呈DWI高信號(hào)，ADC值減低多發(fā)性急性期—細(xì)胞毒性水腫2021/5/954彌漫性軸索損傷—細(xì)胞毒性水腫彌漫性軸索損傷—細(xì)胞毒性水腫，ADC值降低，DWI為高信號(hào)，擴(kuò)散受限。2021/5/955下橄欖核Wallerian變性—細(xì)胞毒性水腫腦橋出血致肥大性下橄欖核變性，導(dǎo)致細(xì)胞毒性水腫，ADC值增高，T2為高信號(hào)，由于T2透射效應(yīng)，DWI為高信號(hào)。2021/5/956淋巴瘤—擴(kuò)散受限淋巴瘤（彌漫性大B細(xì)胞型），由于細(xì)胞密度高、細(xì)胞外間隙小，ADC值降低，DWI為高信號(hào)，擴(kuò)散受限。2021/5/957腦膿腫—擴(kuò)散受限膿液粘滯度高，擴(kuò)散受限，ADC值降低，DWI為高信號(hào)2021/5/958表皮樣囊腫—擴(kuò)散受限表皮樣囊腫，囊液粘滯度高，擴(kuò)散受限，ADC值降低，DWI為高信號(hào)2021/5/959腦弓形體病，中心凝固性壞死，粘滯度高，呈DWI高信號(hào)，ADC值減低腦炎—中心凝固性壞死—擴(kuò)散受限2021/5/960原發(fā)性震顫行射頻丘腦切開(kāi)術(shù)后出現(xiàn)凝固性壞死，粘滯度高，呈DWI高信號(hào)，ADC值減低。

凝固性壞死—擴(kuò)散受限2021/5/961正常腦組織彌散加權(quán)成像2021/5/962正常腦組織DWI信號(hào)特點(diǎn)基底節(jié)DWI呈低信號(hào)正常鐵沉積與T2對(duì)比有關(guān)ADC圖通常呈等信號(hào)依沉積鐵造成的磁敏感偽影不同可呈高或等信號(hào)2021/5/963正常腦組織DWI信號(hào)特點(diǎn)灰白質(zhì)DWI上皮質(zhì)通常比白質(zhì)信號(hào)略高：由T2對(duì)比引起ADC值基本相等有報(bào)道指出ADC值隨年齡增長(zhǎng)而增加，但增長(zhǎng)幅度很小且在腦組織所有部分均可以被觀察到，在白質(zhì)和豆?fàn)詈溯^其它部位略明顯。2021/5/964正常腦組織DWI信號(hào)特點(diǎn)內(nèi)囊后肢、皮質(zhì)脊髓束、丘腦內(nèi)側(cè)和小腦上腳DWI常可見(jiàn)局灶性高信號(hào)：由T2對(duì)比引起，屬正常表現(xiàn)，無(wú)臨床意義。ADC圖通常表現(xiàn)為等信號(hào)。2021/5/965正常腦組織DWI信號(hào)特點(diǎn)脈絡(luò)叢DWI上有時(shí)因膠樣囊變呈明顯高信號(hào)ADC圖上信號(hào)相應(yīng)的輕度升高通常要高于腦白質(zhì)，而較腦脊液要低代表脈絡(luò)叢凝膠樣囊變，通常和年齡相關(guān)2021/5/966脈絡(luò)叢因膠樣囊變，呈明顯DWI高信號(hào)表現(xiàn)2021/5/967兒童腦組織DWI信號(hào)特點(diǎn)兒童腦組織特點(diǎn)：含水量高，細(xì)胞不成熟，白質(zhì)未髓鞘化。較成人有更高的ADC值。不同區(qū)域的ADC值變化較大：1、白質(zhì)區(qū)ADC值高于灰質(zhì)區(qū)。2、出生時(shí)皮層下白質(zhì)ADC值高于內(nèi)囊前肢和后肢3、皮層和尾狀核ADC值高于丘腦和豆?fàn)詈恕?、除腦脊液外，隨兒童腦組織成熟度增加ADC值下降。2021/5/9682d腦組織，DWI信號(hào)特點(diǎn)1、白質(zhì)區(qū)ADC值高于灰質(zhì)區(qū)。2、出生時(shí)皮層下白質(zhì)ADC值高于內(nèi)囊前肢和后肢3、皮層和尾狀核ADC值高于丘腦和豆?fàn)詈恕?、除腦脊液外，隨兒童腦組織成熟度增加ADC值下降。2021/5/969腦水腫定義：腦細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外間隙積累了過(guò)多的水分。分類(lèi)細(xì)胞毒性水腫血管源性水腫間質(zhì)性水腫常規(guī)MR成像不能區(qū)分水腫的類(lèi)型。DWI聯(lián)合ADC反映腦組織水分子微觀水平的運(yùn)動(dòng)，可以區(qū)分水腫類(lèi)型。2021/5/970細(xì)胞毒性水腫定義：由于異常的細(xì)胞滲透壓調(diào)節(jié)而造成的胞漿內(nèi)異常液體攝取。受累細(xì)胞灰質(zhì)常為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞白質(zhì)常為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，嚴(yán)重時(shí)可累及軸突（軸突腫脹）和髓鞘（髓鞘內(nèi)水腫）DWI呈高信號(hào)，ADC值下降2021/5/971細(xì)胞毒性水腫常見(jiàn)疾病及其可逆性梗死：動(dòng)脈性梗死：部分可逆（缺血性半暗帶）TIA和靜脈梗死：部分或全部可逆缺氧缺血性腦?。翰豢赡鎰?chuàng)傷性腦損傷：不可逆癲癇持續(xù)狀態(tài)、彌漫軸索損傷伴發(fā)軸索腫脹、早期華勒氏

（Wallerian）變性、髓鞘內(nèi)水腫（多發(fā)性硬化的急性期、中毒或代謝性白質(zhì)腦病、滲透性髓鞘溶解）：部分或全部可逆2021/5/972（缺血缺氧性腦?。?，細(xì)胞毒性水腫，ADC低信號(hào)，DWI高信號(hào)，擴(kuò)散受限細(xì)胞毒性水腫2021/5/973血管源性水腫血腦屏障的功能障礙→蛋白質(zhì)、電解質(zhì)、水分子異常進(jìn)入細(xì)胞外間隙腦白質(zhì)更加顯著常見(jiàn)于腦腫瘤、顱內(nèi)血腫、梗死、腦膿腫、挫傷、腦炎、可逆性后部腦病綜合征等病變靜脈性缺血：首先為血管源性水腫（靜脈充血和正常血腦屏障的破壞）→進(jìn)展為細(xì)胞毒性腦水腫2021/5/974血管源性水腫ADC值升高：含有游離水分子的細(xì)胞外間隙的擴(kuò)大依T2對(duì)比不同在DWI上可顯示為低信號(hào)、等信號(hào)（T2廓清效應(yīng)）或稍高信號(hào)（T2透射效應(yīng)）一般可逆2021/5/975可逆性后部腦病綜合征

(posteriorreversibleencephalopathysyndrome,

PRES)與高血壓性腦病、嚴(yán)重先兆子癇/子癇、免疫抑制藥物或干擾素的神經(jīng)毒性、尿毒癥和血栓性血小板減少性紫癜有關(guān)病因：腦血管自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能不全和小血管—微動(dòng)脈的血管病腦灌注的維持主要通過(guò)小動(dòng)脈和微動(dòng)脈的肌源性和神經(jīng)源性成分自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用椎基底動(dòng)脈系統(tǒng)和大腦后動(dòng)脈缺乏交感神經(jīng)分布癥狀：頭痛、警覺(jué)性下降、嘔吐、癲癇、視覺(jué)紊亂2021/5/976可逆性后部腦病綜合征

多見(jiàn)于雙側(cè)枕葉以及后頂葉大腦中和大腦后動(dòng)脈之間的分水嶺區(qū)一般也會(huì)受累還可累及額顳葉、腦干、小腦、基底節(jié)、丘腦和胼胝體有時(shí)候僅以皮層改變?yōu)橹?021/5/977可逆性后部腦病綜合征2021/5/978可逆性后部腦病綜合征9歲，女性，間斷性腹痛，Burkitt淋巴瘤行P方案誘導(dǎo)治療，PRES2021/5/979可逆性后部腦病綜合征2021/5/980PRES與其它DWI皮層高信號(hào)疾病鑒別2021/5/981DWI在腦部疾病中的應(yīng)用腦梗死腦膿腫表皮樣囊腫腦腫瘤分析病變周?chē)[腦白質(zhì)病變2021/5/982一、DWI在腦梗死中的應(yīng)用2021/5/983腦梗死DWI成像的病理基礎(chǔ)急性期腦梗塞（細(xì)胞毒性水腫）正常時(shí)2021/5/984腦梗塞早期細(xì)胞毒性水腫由于異常的細(xì)胞滲透壓調(diào)節(jié)而造成的胞漿內(nèi)異常液體攝取。見(jiàn)于缺血、創(chuàng)傷、中毒代謝性疾病、脫髓鞘等；灰質(zhì)為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞；白質(zhì)為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，嚴(yán)重時(shí)可累及軸突（軸突腫脹）和髓鞘（髓鞘內(nèi)水腫）。DWI呈明顯高信號(hào)ADC圖呈明顯低信號(hào)2021/5/985腦梗塞亞急性后期或慢性期正常時(shí)慢性期腦梗塞（血管源性水腫）2021/5/986腦梗塞亞急性后期或慢性期血管源性水腫細(xì)胞受損加重，細(xì)胞溶解使限制性擴(kuò)散減少，自由擴(kuò)散增加；血腦屏障的功能障礙→蛋白質(zhì)、電解質(zhì)、水分子異常進(jìn)入細(xì)胞外間隙，使自由擴(kuò)散增加；DWI顯示為低信號(hào)、等或稍高信號(hào)影。ADC圖呈高信號(hào)。2021/5/987DWI在腦梗塞中的價(jià)值超早期診斷：發(fā)現(xiàn)早于6h的梗死灶（30min）；及時(shí)發(fā)現(xiàn)小梗死灶；鑒別新鮮與陳舊性梗死灶—確定責(zé)任病灶；掃描時(shí)間短，適合急診不易配合的患者檢查；幫助與其他病變進(jìn)行鑒別診斷。2021/5/988

半暗帶區(qū)位于嚴(yán)重缺血中心區(qū)周?chē)凸嘧^(qū)的缺血性腦組織；隨情況變化而處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。“治療時(shí)間窗”

DWI的價(jià)值在未形成永久性損害之前顯示缺血灶部位、大小；病灶中心與邊緣ADC值的差別；急性期DWI較T2WI顯示病灶范圍更大；DWI與PWI結(jié)合更能準(zhǔn)確顯示缺血半暗帶，反映缺血程度和腦組織損害狀況。2021/5/989腦梗死不同時(shí)期的DWI表現(xiàn)超急性期＜6h、急性期6h～3d細(xì)胞毒性水腫期或血管源性水腫早期細(xì)胞腫脹，細(xì)胞外間隙明顯縮小，水分子彌散嚴(yán)重障礙，DWI呈高信號(hào)，ADC值減低亞急性期3d～3w血管源性水腫期組織含水總量較前增加，水分子彌散程度較前增加，DWI呈稍高信號(hào)，ADC值“假正?；甭云?w～3m細(xì)胞液化壞死更多，組織含水量更多，ADC值升高，DWI呈低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)2021/5/990各期腦梗死的信號(hào)演變超急性期＜6h急性期6h～3d亞急性期3d～3w慢性早期3w～1m慢性晚期1m～3m主要病理改變細(xì)胞毒性水腫細(xì)胞毒/血管源性水腫細(xì)胞毒/血管源性水腫血管源性水腫液化T2等高高高極高DWI高極高高/等低低ADC低極低低/等高高2021/5/991隨時(shí)間推移，DWI信號(hào)逐漸減低，ADC信號(hào)逐漸增高2021/5/992T2DWIADC各期腦梗死的信號(hào)演變成年人動(dòng)脈期梗死后30sDWI信號(hào)增高，ADC信號(hào)減低，8~32h明顯降低，1~4周恢復(fù)到基線水平。2021/5/993ADC值假性正?；毖阅X中風(fēng)早期為細(xì)胞毒性水腫，隨著血腦屏障的破壞繼而出現(xiàn)細(xì)胞毒性水腫和血管源性水腫混合存在，隨著兩者比例的變化，中風(fēng)病灶的ADC值由降低向假性正常化再向升高發(fā)展。前循環(huán)中風(fēng)的假性正?；谥酗L(fēng)后7-14天，而在后循環(huán)，這個(gè)過(guò)程要早得多。2021/5/994腦梗塞的DWI表現(xiàn)超急性期腦梗塞（0-6小時(shí)

）T1、T2WI:可表現(xiàn)正常信號(hào)FLAIR:稍高/正常信號(hào)DWI:明亮高信號(hào)ADC:低信號(hào)2021/5/995超急性期腦梗死（3h）治療3d后2021/5/996超急性期腦梗塞（0-6小時(shí)

）男，71歲,左側(cè)肢體活動(dòng)障礙6h.2021/5/997超急性期腦梗塞（0-6小時(shí)

）男，62歲，左側(cè)肢體活動(dòng)不利5h。2021/5/998超急性期腦梗塞（0-6小時(shí)

）女性，59歲，突發(fā)右側(cè)肢體無(wú)力4h.2021/5/999女性，71歲；右側(cè)肢體無(wú)力6小時(shí)2021/5/9100腦梗塞DWI表現(xiàn)急性期腦梗塞T1WI:稍低信號(hào)T2WI:稍高信號(hào)FLAIR:高信號(hào)DWI:明亮高信號(hào)ADC:低信號(hào)2021/5/9101女性，78歲，高血壓伴意識(shí)障礙1天2021/5/9102謝謝！男性，68歲，左側(cè)肢體無(wú)力1天2021/5/9103急性期腦梗塞男，72歲，右側(cè)肢體活動(dòng)障礙10h。2021/5/9104急性期腦梗塞女，58歲，高血壓，頭昏頭痛1天。2021/5/9105急性期腦梗塞女，62歲，右側(cè)肢體無(wú)力1天。2021/5/9106腦梗塞DWI表現(xiàn)亞急性期腦梗塞T1WI:低信號(hào)T2WI:高信號(hào)FLAIR:高信號(hào)DWI:高信號(hào)ADC:低信號(hào)2021/5/9107男，78歲。突發(fā)意識(shí)障礙伴右側(cè)肢體無(wú)力2天2021/5/9108亞急性期腦梗塞男，72歲，高血壓10余年，突發(fā)頭昏頭痛伴右側(cè)肢體活動(dòng)障礙1w。2021/5/9109亞急性期腦梗塞2021/5/9110腦梗塞DWI表現(xiàn)慢性期腦梗塞T1WI低信號(hào)T2WI高信號(hào)FLAIR高信號(hào)DWI稍高信號(hào)ADC高信號(hào)2021/5/9111慢性期腦梗塞2021/5/9112慢性期腦梗塞2021/5/9113二、DWI在顱內(nèi)感染性疾病的應(yīng)用病毒性腦炎ADC值表現(xiàn)多樣，為不同病灶區(qū)域處于不同病理變化及發(fā)展階段，水分子擴(kuò)散性不同所致。腦膿腫內(nèi)多細(xì)胞性、高粘稠度使膿液內(nèi)水分子擴(kuò)散速度減慢，DWI信號(hào)明顯增高，ADC值明顯降低；膿腫壁由炎性細(xì)胞、膠原纖維及肉芽組織組成，擴(kuò)散較快；膿腫周?chē)[帶由炎性介質(zhì)產(chǎn)生的血管源性水腫所致，水分子擴(kuò)散明顯加快。

DWI及ADC值測(cè)量有助于膿腫各組成部分的區(qū)分。2021/5/91142021/5/9115男，43歲.反復(fù)發(fā)熱、頭痛12天。病毒性腦炎T2WIT2WIT2WI2021/5/9116腦膿腫鑒別診斷與囊性、壞死性腫瘤腫瘤壞死區(qū)內(nèi)基本為自由水，DWI呈低信號(hào)，ADC值增高但當(dāng)腫瘤的中央壞死區(qū)含無(wú)菌性和凝固性壞死、出血和粘稠的粘液時(shí)，也可表現(xiàn)為DWI高信號(hào)，ADC值降低與單純凝固性壞死常發(fā)生于射頻丘腦切開(kāi)術(shù)之后DWI呈高信號(hào)，ADC值降低病史有助于鑒別2021/5/9117腦膿腫形成期DWI表現(xiàn)膿腔DWI呈高信號(hào)，ADC平均值0.6010-3s/mm2T1＋cT2WI2021/5/9118腦膿腫吸收期DWI表現(xiàn)DWI信號(hào)逐漸減低，ADC平均值1.46×10-3s/mm2T2WI2021/5/9119不同時(shí)期腦膿腫的DWI演變

2021/5/9120腦膿腫T1＋cT2WI2021/5/9121T2WIT1＋cDWIADC膠質(zhì)母細(xì)胞中心液化壞死2021/5/9122腦膿腫與囊性腦腫瘤鑒別2021/5/9123腦轉(zhuǎn)移瘤壞死囊變DWI表現(xiàn)

腫瘤中央DWI為低信號(hào)，平均ADC值為1.8×10-3s/mm22021/5/9124原發(fā)性震顫行射頻丘腦切開(kāi)術(shù)后出現(xiàn)凝固性壞死影像表現(xiàn)類(lèi)似膿腫，治療史可以有助于鑒別2021/5/9125三、DWI對(duì)顱內(nèi)腫瘤鑒別的應(yīng)用協(xié)助部分腫瘤（如膠質(zhì)瘤、腦膜瘤）的定性與分級(jí)；協(xié)助分析環(huán)狀強(qiáng)化病灶的鑒別（如膠質(zhì)瘤囊變與腦膿腫）；鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫、表皮樣囊腫（膽脂瘤）等；幫助判斷瘤周水腫區(qū)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)情況；幫助分析腫瘤成分和結(jié)構(gòu)；監(jiān)測(cè)放療、化療的治療效果，鑒別腫瘤復(fù)發(fā)或放療損傷反應(yīng)、早起發(fā)現(xiàn)化療導(dǎo)致的神經(jīng)神經(jīng)中毒作用。2021/5/9126腦膠質(zhì)瘤膠質(zhì)瘤級(jí)別不同,DWI表現(xiàn)不同,

高級(jí)別膠質(zhì)瘤內(nèi)較緊密的細(xì)胞結(jié)構(gòu)導(dǎo)致擴(kuò)散受限,ADC值減小。而低級(jí)別膠質(zhì)瘤內(nèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)較松散,ADC值增加。研究證明高級(jí)別和低級(jí)別膠質(zhì)瘤的ADC值與組織學(xué)中的細(xì)胞密度具有很好的負(fù)性相關(guān)ADC值對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)有重要價(jià)值。2021/5/9127ADC范圍平均ADC特殊I級(jí)1.302–1.9211.659DNT2.546II級(jí)1.270–1.7761.530中樞神經(jīng)細(xì)胞瘤1.009III級(jí)1.045–1.5761.245IV級(jí)0.769–1.4221.079PNET0.835淋巴瘤0.504–1.0670.725腦膜瘤0.796–2.6771.036與惡性程度及亞型無(wú)關(guān)轉(zhuǎn)移瘤0.887–1.5811.149常見(jiàn)腦腫瘤的ADC值Fumiyuki自由水約2.5;正常腦組織0.7-0.9;異常變化上下限制為0.4-2.5胚胎發(fā)育不良性神經(jīng)上皮腫瘤(DNT);原始神經(jīng)外胚層腫瘤(PNET)2021/5/9128T1WIC-常規(guī)MRIT1WIC-和FLAIR上壞死分別為低和高信號(hào)。T1WIC+顯示一伴病灶周?chē)[的環(huán)狀增強(qiáng)病灶，提示可能為一伴中央壞死的惡性腫瘤。T1WIC+FLAIR2021/5/9129信號(hào)與CSF相仿，提示液性壞死。DWI和ADC圖分別顯示中央壞死區(qū)為低信號(hào)和高信號(hào)（液化之腫瘤壞死）；DWI顯示腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)呈高信號(hào)；瘤周水腫為等和略低信號(hào)，提示有較多腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)。2021/5/9130ADCmapT1WIC+腫瘤壞死區(qū)ADC值(2.04Ｘ10-3mm2/s)甚高，約為腦實(shí)質(zhì)ADC值的3倍,提示為液化壞死。2021/5/9131ADCmapT1WIC+腫瘤實(shí)質(zhì)部分的ADC值為1.13－1.49Ｘ10-3mm2/s，正常腦實(shí)質(zhì)的ADC值為0.738－0.798Ｘ10-3mm2/s，瘤周水腫的ADC值為1.08Ｘ10-3mm2/s，與腫瘤實(shí)質(zhì)部分和腦實(shí)質(zhì)者相似，提示可能有較多腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，因此考慮惡性腫瘤，本例為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。2021/5/9132T1WIC-星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)MRI表現(xiàn)不典型（有出血，輕度增強(qiáng)和較廣泛瘤周水腫）。結(jié)合DWI可能有助于獲得較正確診斷。T1WIC+T2WIFLAIR2021/5/9133DWI顯示腫瘤為低信號(hào)（細(xì)胞密度不高、細(xì)胞外間隙較大和微囊變），瘤周水腫為高信號(hào)，ADC圖反映出水腫區(qū)無(wú)明顯腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)。據(jù)此表現(xiàn)提示為低度惡性膠質(zhì)瘤，病理診斷為星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)。病理切片DWIADC圖2021/5/9134ADCmapADCvalueADCvalue高ADC值=無(wú)大量腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn),符合星形細(xì)胞瘤Ⅱ級(jí)。腫瘤實(shí)質(zhì)的ADC值(2.42-2.95Ｘ10-3mm2/s)(由于細(xì)胞密度不高、細(xì)胞外間隙較大和微囊變)約為正常腦實(shí)質(zhì)ADC值(0.790-0.877Ｘ10-3mm2/s）的3倍。腫瘤實(shí)質(zhì)部分高ADC值提示為低度惡性膠質(zhì)瘤。2021/5/9135男，45歲.右側(cè)顳葉膠質(zhì)瘤術(shù)后半年。2021/5/9136腦膜瘤在DWI上信號(hào)不定多數(shù)良性腦膜瘤在DWI上為等信號(hào)，僅有23%表現(xiàn)為略高信號(hào)，ADC正?；蚵杂猩邜盒阅X膜瘤腫瘤細(xì)胞體積大，密度增高，細(xì)胞外間隙減小；細(xì)胞核體積大，核-漿比例增大，出現(xiàn)核異形性，細(xì)胞內(nèi)間隙減少，水分子擴(kuò)散受限，ADC值增高，DWI上多呈明顯高信號(hào)。良惡性腦膜瘤的鑒別2021/5/9137良性腦膜瘤

T2WIT1+CDWI（等信號(hào)）2021/5/9138惡性腦膜瘤FLAIRT1WI+C常規(guī)MRI顯示為良性腦膜瘤的表現(xiàn)，但DWI上為高信號(hào)，ADC值降低提示細(xì)胞密度高，為惡性腦膜瘤表現(xiàn)。

DWIADC圖2021/5/9139ADC圖瘤周水腫區(qū)ADC值(1.08Ｘ10-3mm2/s）與正常腦實(shí)質(zhì)者(0.930-1.00Ｘ10-3mm2/s）相仿，提示有較多腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，符合腦腦膜伴腦浸潤(rùn)的診斷。2021/5/9140瘤周水腫鑒別：區(qū)別高級(jí)別膠質(zhì)瘤和轉(zhuǎn)移瘤間變性星形細(xì)胞瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，瘤周水腫區(qū)有較多瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，故水腫區(qū)ADC值與腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)ADC值接近。腦轉(zhuǎn)移瘤因生長(zhǎng)迅速,其內(nèi)常有壞死囊變區(qū)域,囊變壞死區(qū)以漿液性的壞死物為主,其黏稠度相對(duì)較低,而周?chē)鷮?shí)質(zhì)部分由于細(xì)胞排列緊密,在DWI上腫瘤周邊環(huán)狀高信號(hào)或稍高信號(hào)的瘤周帶,使轉(zhuǎn)移瘤在DWI上顯示較為清楚。而轉(zhuǎn)移瘤周?chē)[區(qū)的ADC值明顯高于間變性星形細(xì)胞瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的瘤周水腫區(qū)。2021/5/9141腦內(nèi)淋巴瘤組織學(xué)：瘤細(xì)胞密集、核漿比率高,瘤組織的細(xì)胞外間隙縮小,細(xì)胞內(nèi)水分子黏滯度增高,造成水分子擴(kuò)散受限,在DWI上表現(xiàn)為高信號(hào),且信號(hào)較均勻,ADC值減低。2021/5/9142病灶T1增強(qiáng)顯示明顯強(qiáng)化，DWI上也為高信號(hào)T1+CDWIT1WI2021/5/9143T1+CT2FLAREADC病灶T1增強(qiáng)顯示均勻強(qiáng)化，ADC圖上顯示低信號(hào)2021/5/9144淋巴瘤（彌漫性大B細(xì)胞型）

2021/5/9145DWIADC圖DWI見(jiàn)病灶信號(hào)強(qiáng)度高于正常腦組織8.9倍，ADC圖上腫瘤和瘤周