一、DWI應(yīng)該稱“擴散”加權(quán)成像還是“彌散”加權(quán)成像 DWI是Diffusion Weighed Imaging的縮寫,Diffusion一詞在20世紀10年代就被中國物理學(xué)界學(xué)者翻譯為“擴散”,擴散是物理學(xué)中三大輸運過程之一,而到了20世紀90年代卻被國內(nèi)醫(yī)學(xué)界翻譯為“彌散”,中文詞“擴散”意思指過程,而“彌散”意思指的是狀態(tài),是涇渭分明的兩個詞,因此正譯應(yīng)該為“擴散”。 ——山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所王光彬 “擴散”是動詞,擴散是指物體分子隨機的熱運動,即布朗運動。由于磁共振圖像主要采集來自氫質(zhì)子信號,所以DWI圖像主要研究水分子的擴散運動,水分子自由運動受限,便是常常說的擴散受限。 二、擴散加權(quán)成像DWI的權(quán)重如何理解 “加權(quán)”是突出重點的意思,是對某一參數(shù)增加權(quán)重,也就是強調(diào)某一參數(shù),如果沒有權(quán)重,那么就反映不出來組織是什么特性,也降低了不同組織之間的對比。因此加權(quán)的作用就在于突出某一方面磁共振圖像上組織特性的反映,而盡量去抑制組織的其他方面特性。 例如T1WI側(cè)重組織T1信息,在T1WI成像中,TR重復(fù)時間決定圖像的T1成分,短T1的組織(如脂肪)在T1WI圖像上表現(xiàn)為高信號,長T1的組織(如腦脊液)在T1WI圖像上表現(xiàn)為低信號。因為脂肪在很短時間內(nèi)縱向馳豫恢復(fù)到了63%,腦脊液然而才恢復(fù)了一點點,而如果要想脂肪和腦脊液的縱向馳豫(T1馳豫)沒有差別,那么就需要最夠長的TR,這樣就能夠剔除組織T1成分即剔除了圖像的T1馳豫差別,所以在T2WI成像中,選擇很長的TR,目的就在于這里。 例如T2WI側(cè)重組織T2信息,在T2WI成像中,TE回波時間決定圖像的T2成分,長T2的組織(如腦脊液)在T2WI圖像上表現(xiàn)為高信號。因為腦脊液需要很長時間橫向馳豫衰減為原來的37%,而這時候白質(zhì)基本上已經(jīng)大部分衰減表現(xiàn)為低信號,如何讓它們的橫向馳豫沒有差別呢,這時候就需要選擇很短的TE,來剔除圖像中的T2成分,在T1WI和PDWI中有應(yīng)用,所以在T2WI成像中,需要保留T2成分,所以需要長TE,因為是T2WI,所以要剔除T1成分,因此要選擇長TR,因為很長的TR可以使組織的縱向馳豫(T1馳豫)完全馳豫,沒有差別了,因此TR決定圖像的T1成分,TE決定圖像的T2成分。 T2WIFSE序列上短T2的脂肪為何表現(xiàn)為高信號 擴散加權(quán)成像DWI意思是突出了擴散的信息,但是擴散序列的信號強度由兩個部分或者兩個權(quán)重組成,其一是擴散權(quán)重, 其二是T2權(quán)重,如果僅看DWI圖像,即使發(fā)現(xiàn)有高信號,也根本無法判定是否是彌散受限引起的,因為你還要考慮T2權(quán)重在里面的效應(yīng)。 b值是什么? b值用于描述擴散運動敏感性的參數(shù),決定擴散梯度場的強度和持續(xù)時間,決定于以下的物理參數(shù),以s/mm2為單位衡量[1]: b = γ2G2δ2(Δ–δ/3) 擴散與非擴散權(quán)重圖像的信號比: S/S0= e-γ2G2δ2(Δ-δ/3)D= e-bD S0-非擴散圖像信號強度,S -擴散圖像信號強度,γ-旋磁比,G-擴散梯度場的場強,δ -擴散梯度持續(xù)時間,Δ-兩擴散梯度間的時間間隔,D擴散系數(shù),用于描述組織擴散速率的參數(shù)。擴散能力越強,擴散系數(shù)越大,即為組織ADC值。 ADC是什么? ADC又叫表觀擴散系數(shù),Apparent Diffusion Coefficient,可以用于對擴散受限的定量判斷,而且消除了T2權(quán)重的影響,如果擴散受限,不一定反應(yīng)在擴散圖像上是高信號,但是ADC圖一定是降低的,因為表觀彌散系數(shù)下降了,說明擴散受限了。如果ADC圖沒有明顯異常,基本上可以說明擴散不受限。我們都知道,看到DWI信號高的時候,要去看ADC圖,在發(fā)現(xiàn)ADC圖信號低了后,并且確認ADC圖低信號區(qū)域與DWI圖高信號區(qū)域匹配的時候,就放心的推測擴散受限。 【超急性期腦梗死】 所以,我們都會強調(diào),擴散加權(quán)序列上不僅要看DWI圖,還要結(jié)合ADC圖來判斷。 三、擴散加權(quán)成像的幾種圖像效應(yīng) T2穿透效應(yīng) ADC圖其中一個作用就是識別T2穿透效應(yīng),什么是T2穿透效應(yīng)呢?因為DWI圖像里面包含T2以及擴散變化的綜合信息,比如DWI中b值為0時就相對于T2WI,所以把T2的對比度在DWI上反映的現(xiàn)象稱為T2濾過效應(yīng),也叫T2透過效應(yīng)。那么,擴散受限與T2濾過效應(yīng)的關(guān)系是咋樣的: 如果因為組織T2值高,T2對比度反映在了擴散圖像上,這就是T2穿透效應(yīng),是臨床中比較多見的,由于有T2穿透效應(yīng),所以我們在擴散圖像上發(fā)現(xiàn)高信號,必須結(jié)合ADC圖來看,通過比較擴散高信號區(qū)域是否與ADC圖低信號區(qū)域一致,才能判斷是否是由擴散受限引起的擴散高信號,如果ADC圖信號不低就不能判斷彌散受限。 T2暗化效應(yīng) T2暗化效應(yīng)是由于組織T2值低,導(dǎo)致的在彌散圖像上表現(xiàn)為低信號的現(xiàn)象叫做T2暗化效應(yīng)在臨床中,主要見于出血含鐵沉積、血管性病變及鈣化組織等。 因此在使用DWI序列的時候,一定要結(jié)合ADC圖一起看,不能單憑DWI圖或者ADC圖來判斷組織的擴散情況
b為擴散梯度因子,表示應(yīng)用的擴散梯度磁場的時間、幅度、形狀。b值可以看做自旋回波序列中的TE,b值越高,具有的擴散權(quán)重越大,對水分子的擴散運動越敏感,并且信號下降的也越明顯,b值的單位為s/mm2,b值越高,越利于病變組織顯示,因為剔除了T2WI及正常組織信號,但是它的信噪比也會越來越差,一般解決的方法就是增加激勵次數(shù)。 ①b值對DWI信號的影響 b值越大,水分子間相位離散越重,信號降低越明顯,所以大b值會降低DWI圖像的信噪比。高b值(>1500s/mm2)用于觀察速度較慢的擴散運動,低b值(0~1000s/mm2)則用于觀察速度較快的擴散運動。通常b為1000s/mm2時DWI圖像即可以獲得足夠擴散梯度,如果b值過小,易受T2加權(quán)的影響,產(chǎn)生所謂的T2濾過效應(yīng)(T2 shine through effect),也叫T2透過效應(yīng)。 ②b值對ADC值的測量的影響 一般來說用大b值差的圖像測得的ADC值較準確,故測ADC值時宜選較高b值和較大b值差。平均ADC值隨著b值的增加而降低,但并非直線關(guān)系,在b=1000s/mm2之前ADC值衰減相當快,而在b>1000s/mm2之后則衰減變得平緩。這里需要理解的大b值差的意思就是ADC是至少通過兩組b值數(shù)據(jù)算出來的,例如我們掃了b=0、b=1000、b=1500,使用b=0、b=1500就是大b值差。 常見部位b值選擇: 頭顱-1000 上腹部(肝臟)1.5T上600-800、3.0T上800-1000 女性盆腔(子宮附件)1.5T上600-800、3.0T上800-1000 男性盆腔(前列腺)1.5T上1000-1500、3.0T上1500-2000 頸部的DWI是一個比較吃力的點,對于像頸部、關(guān)節(jié)等這些特殊部位的,在以后會結(jié)合自己實踐情況和大家一起交流。 |
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