磁共振新技术——弥散加权成像(DWI)的应用

科研教学 admin  admin  2017-01-17 16:40:11 访问量:2063


 DWI即磁共振弥散加权成像,是利用水分子的弥散(扩散)运动特性进行成像的。DWI使磁共振成像技术(MRI)对人体的研究深入到细胞水平的微观世界,是目前惟一能够检测活体组织内水分子弥散运动的无创方法。

DWI原理

 

DWI鉴于其成像原理技术特点,其图像信噪比较差。但DWI在影像诊断中具有重要的作用,在此简单介绍一下DWI的原理。

活体组织大部分是水,水分子平时处于一种随机、无规律的运动状态(如图1)。影响组织内水分子弥散运动的因素主要有:

1、细胞内外体积的改变。

2、水分子透过细胞膜的渗透作用。

3、细胞外间隙形态的改变。

但人体在进行MR检查时,机器施加射频电场后,正常水分子由于弥散自由,很快回到原始杂乱无章的状态,MR机检测到的信号很低而不显示。当出现以上病理状态后,水分子由于弥散受限,保留电场时间长,被机器检测到,于是在图像上呈现高信号。

其实MR机理非常复杂,以上只是简单通俗地介绍一下。DWI应用广泛,下面结合我院收治特点,仅做一简单介绍,旨在抛砖引玉。

图1:正常水分子弥散示意图

图2:急性脑梗死弥散受限示意图

图片3

图片4

图3~4为同一病人,前图为常规T2序列示左侧小脑桥壁高信号,无法分辨分期。后图DWI序列上呈现高信号,提示急性脑梗死。

DWI临床应用

 

一、超急性期(<6小时)脑梗死

  CT对超急性期脑梗死不敏感,往往在发病24小时后CT上才会有阳性改变,所以24小时内CT阴性不能除外脑梗死。

在梗死6小时内,由于细胞毒性水肿,细胞外水分子弥散受限(如图2),常规CT、MR平扫或增强均往往呈阴性表现,而DWI则呈现高信号(如图3~4)。MRI诊断早期脑梗死可以缩短至3~6小时,时间窗明显提前,提高了治疗效果。DWI序列结合其它序列可以诊断急性和亚急性脑梗死。

最早的DWI成像主要用于超急性期脑梗死的诊断,其后适用范围逐渐拓宽。

图片5

图片6

图5~6,为同一病人,肝右叶小肝癌,前图常规T1序列示肝右叶见圆形低信号,动态增强强化不典型(未发),后图DWI序列示弥散受限呈高信号。

 

图片7

图片8

图7~8,为同一病人,胰头癌,胰头部肿块,DWI序列弥散受限呈高信号,提示恶性。

图片9

图9:椎体转移瘤,DWI序列示椎体内可见结节状高信号。

 

二、恶性肿瘤

恶性肿瘤细胞核增大,胞浆减少,核浆比增大,导致其水分子弥散受限,所以在DWI序列上恶性肿瘤均呈现高信号,尤其是一些平扫和增强表现不典型的恶性肿瘤,DWI具有重要的诊断作用,广泛应用于各个系统(图3~9)。


三、脓肿

脓肿因之比较粘稠,其内脱落坏死的细胞成分较多,以及其大分子对周围水分子的吸附作用,导致周围水分弥散受限,所以脓肿在DWI序列上均呈现高信号,在诊断中具有重要鉴别意义(如图10~11)。

由于篇幅所限,在此仅就DWI在急性脑梗死、肿瘤及脓肿方面做一简单介绍,结合其它序列,MR能对以上疾病明确诊断。

 

图片10

图片11

图10~11为同一病人,肝内多发囊肿,其中一较大者(箭头)继发感染,形成脓肿,在DWI序列弥散受限呈明显信号。