現(xiàn)代擴(kuò)散加權(quán) (DW) 序列的起源都可以追溯到1960 年代中期由 Edward Stejskal 和 John Tanner 在開(kāi)發(fā)的脈沖梯度自旋回波 (PGSE) 技術(shù)。如下圖所示，對(duì)稱的強(qiáng)擴(kuò)散敏感梯度 (DG) 應(yīng)用于 180° 脈沖的兩側(cè)。固定自旋的相位不受 DG 對(duì)的影響，因?yàn)榈谝粋€(gè)梯度瓣的任何相位累積都會(huì)被第二個(gè)梯度瓣反轉(zhuǎn)。然而，擴(kuò)散自旋移動(dòng)到第一和第二瓣之間的不同位置，失去相位并丟失信號(hào)。

Stejskal-Tanner 脈沖梯度自旋回波技術(shù)構(gòu)成了當(dāng)前擴(kuò)散加權(quán)脈沖序列的基礎(chǔ)。固定自旋不受成對(duì)梯度的影響，但擴(kuò)散自旋是離相的。

在第二個(gè) DG 之后，立即開(kāi)始圖像采集模塊。這通常是使用快速振蕩相位和頻率梯度的回波平面序列，可生成多個(gè)梯度回波。通常需要快速圖像采集，以最大限度地減少體積運(yùn)動(dòng)（例如血管搏動(dòng)）對(duì) DW 圖像的影響。其他模塊（例如快速自旋回波）也是可能的，但目前還沒(méi)有被廣泛使用。

DWI 的現(xiàn)代實(shí)現(xiàn)保留了 Stejskal 和 Tanner 原始 PGSE 技術(shù)的基本特征，并進(jìn)行了某些修改。為了抑制化學(xué)位移偽影，所有商業(yè) DWI 序列都使用某種脂肪抑制方法。這可以是化學(xué)選擇性脂肪飽和脈沖或在 90° 脈沖之前立即施加的非選擇性“STIR 樣”反相脈沖?；蛘撸梢赃x擇性地調(diào)整 90° 脈沖本身以僅激發(fā)水質(zhì)子。為了抑制渦流并減少空間失真?zhèn)斡埃梢允褂谩皟纱沃匦戮劢埂钡?PGSE 序列。該技術(shù)在圖像采集模塊開(kāi)始之前采用第二個(gè) 180° 重新聚焦脈沖。減少渦流偽影的第三種常見(jiàn)修改涉及使用雙極（而不是單極）DG。

使用如上定義的核心脈沖序列，將自動(dòng)執(zhí)行以下步驟以生成 DW 圖像及其相關(guān)圖：

1．DW脈沖序列首先在 DG 關(guān)閉或設(shè)置為非常低的值的情況下運(yùn)行。這產(chǎn)生一組 的 B0（“B=0”）圖像 是一組具有T2加權(quán)的圖像，將作為以后計(jì)算其他圖像的基線。（對(duì)于腹部成像  ，經(jīng)常獲得b50 圖像，小但非零的梯度幅度有助于抑制血管中的信號(hào)）。

2．然后 DW 序列在 DG 單獨(dú)或以不同強(qiáng)度打開(kāi)的情況下運(yùn)行。這會(huì)產(chǎn)生 對(duì)多個(gè)不同方向的擴(kuò)散敏感的DW 源圖像。

3．將 DW 源圖像組合起來(lái)生成一組 Trace DW 圖像， 這是用于臨床診斷的一線圖像。

4．一個(gè)表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）圖，由一組Trace DW計(jì)算得來(lái)。ADC 圖用于解釋與判別Trace DW 圖像上的異常。

5．可以選擇執(zhí)行進(jìn)一步的高級(jí)處理，創(chuàng)建額外的計(jì)算圖像集以供分析。這些可能包括 指數(shù) ADC 圖、 分?jǐn)?shù)各向異性圖像、主擴(kuò)散方向圖和 纖維跟蹤圖。

大多數(shù)當(dāng)前的商業(yè)擴(kuò)散加權(quán)和擴(kuò)散張量成像序列基于單次或多次回波平面成像 (EPI)。EPI 采集模式會(huì)導(dǎo)致 DW 成像中看到偽影（磁化率偽影和奈奎斯特鬼影）。因此，已經(jīng)使用了幾種替代的 DWI 和 DTI 策略來(lái)生成質(zhì)量更好的圖像。

幾個(gè)臨床平臺(tái)上常用的一種方法是將 k 空間軌跡從直線（笛卡爾）采樣更改為重疊徑向方法（螺旋槳/葉片）。通過(guò)過(guò)采樣，k 空間整體圖像對(duì)比度的中心得到改善，并且運(yùn)動(dòng)/體流偽影被最小化。

在平行成像中使用更薄的切片也有助于減少磁敏感偽影，并且是幾個(gè)商業(yè) MR 系統(tǒng)的一個(gè)選項(xiàng)。

一種有前途的未來(lái)方法是將擴(kuò)散梯度 (DG) 添加到快速自旋回波 (FSE) 采集中。這在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楹喜?DG 違反了 Carr-Purcell-Meiboom-Gill 條件*，導(dǎo)致相位誤差、信號(hào)丟失和由于主自旋和受激回波 (STE) 的不一致重新聚焦而導(dǎo)致的偽影?？朔?FSE-DWI 的這些局限性的各種策略包括：

①　磁化準(zhǔn)備；

②　使用二次相位重聚焦脈沖；

③　通過(guò)破碎機(jī)梯度消除 STE；

④　分離回波序列以分別收集 SE 和 STE；

⑤　使用導(dǎo)航回波來(lái)檢測(cè)和糾正由于運(yùn)動(dòng)引起的相位誤差；和

⑥　使用受激回波采集模式 (STEAM) 脈沖序列。

* Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) 條件是：

1)重聚焦脈沖必須與激勵(lì)脈沖相差 90°；

2)脈沖之間的間隔必須是均勻的，并且等于激發(fā)和第一次重聚焦脈沖之間的間隔的兩倍

3)任意兩個(gè)連續(xù)重聚焦脈沖之間的自旋累積的相位必須相等。

當(dāng)滿足這些條件時(shí)，主SE 和STE 恰好出現(xiàn)在連續(xù)重聚焦脈沖之間的中點(diǎn)，并且具有相同的相位。