最新(PPT)-磁共振彌散加權(quán)成像和彌散張量成像教學(xué)講義PPT.ppt

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1、(PPT)-磁共振彌散加權(quán)成像和彌散張量成像彌散的概念彌散是自然界中最基本的物理現(xiàn)象,指分子的不規(guī)則隨機運動,即布朗運動。通常用于描述分子等顆粒由高濃度向低濃度區(qū)擴散的微觀運動。DWI上水分子隨機微觀運動的大小用彌散系數(shù)來描述,單位為平方毫米/秒。彌散系數(shù)越大,代表分子彌散運動越強。DWI的歷史及進展1950年——Hahn提出彌散對MRI信號強度的影響;1954年——Carr和Purcell以SE序列為基礎(chǔ)測得水的彌散系數(shù);1961年——Woessner擴展到利用受激回波序列的測量;1965年——Stejskal和Tanner引入脈沖梯度進行

2、彌散敏化;1986年——LeBihan等首次將DWI應(yīng)用于生物組織中。DWI成像序列SE-EPI(單次激發(fā)多層面自旋回波-回波平面加權(quán)成像)序列,即在自旋回波序列的基礎(chǔ)上在3個互相垂直的方向上于180度脈沖前后分別施加成對的彌散敏感梯度脈沖。優(yōu)點:1、明顯減少成像時間;2、降低運動偽影——propeller技術(shù)應(yīng)用;3、增加因分子運動而使信號強度變化的敏感性。DWI定量分析彌散系數(shù)直接反映組織的彌散特性,為衡量生物組織中分子彌散程度的絕對值。但受限彌散、彌散時間、血流、運動、RF脈沖等因素均可影響測得的彌散系數(shù)。表觀彌散系數(shù)(apparent

3、diffusioncoefficient,ADC)—DWI上測得的生物組織整體結(jié)構(gòu)特征的彌散系數(shù),反映水分子彌散和毛細血管微循環(huán)(灌注)的人工參數(shù)。ADC是水分子移動的自由度。在正常腦組織中,水分子向三維空間各個方向擴散的量不同,存在各向異性擴散,水分子在平行于神經(jīng)纖維的方向較垂直其方向上更易擴散。因此取三個不同方向的DWI上所測的ADC平均值,便可消除各向異性的干擾。ADC=[ln(S1/S2)]/(b2-b1)ln為自然對數(shù)。S為某一彌散敏感系數(shù)(b)下的信號強度,S1和S2代表兩個不同b值興趣區(qū)的信號強度。b值——彌散加權(quán)程度(彌散敏感

4、系數(shù))。b=(γδA)(△-δ/3)γ為旋磁比,δ、△、A分別為擴散梯度持續(xù)時間、間隔時間及強度,b值單位為秒/平方毫米。臨床應(yīng)用中一般固定δ、△、γ,僅通過改變A的大小而獲得不同的b值。b值受灌注影響大,小b值主要反映局部組織的微循環(huán)血流灌注,測得的ADC值不穩(wěn)定。b=0產(chǎn)生無彌散權(quán)中的T2像。大b值所測得ADC值受血流灌注影響小,較好反映組織內(nèi)水分子的彌散運動。即b值越大,對水分子運動的檢測越敏感,但圖像的信噪比相應(yīng)的下降。通常b值取1000s/mm3,成二組圖像:b=0和b=1000。b=0b=1000DWI圖:彌散受限組織和長T2組織

5、均表現(xiàn)為高信號?!皇羌兇獾膹浬D,包含T2WI成分。(腦脊液是黑的)ADC圖:彌散程度高的組織信號高(亮),彌散受限組織表現(xiàn)為低信號。(腦脊液是白的)eADC圖:彌散受限組織信號高,自由彌散組織信號低——消除了T2穿透(shinethrough)效應(yīng)的影響。(腦脊液是黑的)DWI臨床應(yīng)用中樞神經(jīng)系統(tǒng)超急性期和急性期腦缺血感染脫髓鞘病變腫瘤DWI對超急性和急性腦梗塞的檢出敏感性為88%~100%,特異性為86%~100%。能夠鑒別新鮮與陳舊性梗塞灶,并能評估預(yù)后。存在假陰性(病灶較小、空間分辨率有限)和假陽性(磁敏感效應(yīng)所致)。對新生兒急性

6、缺血缺氧性腦病顯示敏感,且能準(zhǔn)確預(yù)測病灶范圍。對一過性缺血發(fā)作(TIA)顯示優(yōu)于常規(guī)MRI。DWIADC超急性期腦梗死DWI臨床應(yīng)用中樞神經(jīng)系統(tǒng)超急性期和急性期腦缺血感染脫髓鞘病變腫瘤化膿性感染:膿腔于DWI呈均勻高信號,ADC降低——彌散受限,與膿液的高粘滯度和膿腫的多細胞性有關(guān)。對細菌性腦膜炎并發(fā)的硬膜下(外)積膿和炎性滲出物有鑒別診斷意義,從而有利于指導(dǎo)臨床治療。一定程度上鑒別皰疹性腦炎和顳葉浸潤性膠質(zhì)瘤。腦膿腫DWI臨床應(yīng)用中樞神經(jīng)系統(tǒng)超急性期和急性期腦缺血感染脫髓鞘病變腫瘤多發(fā)性硬化(MS):分期:急性期DWI呈高信號,慢性病灶呈等

7、信號,急性期硬化斑ADC明顯高于慢性硬化斑。可靠鑒別脫髓鞘和梗死灶。DWI臨床應(yīng)用中樞神經(jīng)系統(tǒng)超急性期和急性期腦缺血感染脫髓鞘病變腫瘤鑒別蛛網(wǎng)膜囊腫與表皮樣囊腫:蛛網(wǎng)膜囊腫——DWI低信號,ADC明顯高信號;表皮樣囊腫——DWI高信號,ADC類似腦實質(zhì)低于CSF信號。鑒別腦膿腫和腫瘤囊變(壞死)。膠質(zhì)瘤分級。蛛網(wǎng)膜囊腫表皮樣囊腫術(shù)后殘存腦膿腫多形膠質(zhì)母細胞瘤其它應(yīng)用骨骼肌肉系統(tǒng)肝臟乳腺卵巢心臟腎臟肝血管瘤子宮肌瘤磁共振彌散張量成像磁共振彌散張量成像(DiffusionTensorImaging,DTI)是DWI的發(fā)展和深化,主要用于腦部尤其對

8、白質(zhì)束的觀察、追蹤、腦發(fā)育和腦認(rèn)知功能的研究、腦疾病的病理變化以及腦部手術(shù)的術(shù)前計劃和術(shù)后評估。成像基礎(chǔ)彌散張量是指水分子彌散的各向異性、不均勻性組織彌散特征。DW

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