弥散加权成像(DWI)原理及其在肝占位性病变中的应用
弥散成像在肝脏疾病中的应用
应用
• 病灶检出 • 病灶定性 • 肿瘤治疗后评估 • 肝纤维化、肝硬化诊断
病灶检出
• 与T2图像比较
54岁女性，结肠癌病史。 低b值DWI消除了肝内血管的高信号，使尾状叶的转移灶较T2图像更加明显。
• 与增强后图像比较
56岁男性，肺癌，肝内微小转移灶， PET证实。 DWI 病灶随b值增加信号逐渐减低， 同时具有高ADC值 (2.8*10-3mm2 /sec)。 增强扫描证实：动脉期（ART） 平衡期（EQU）。
病灶定性
24岁男性，神经内分泌肿瘤肝转移。 病灶随b值增加信号逐渐升高，同时ADC值很低 (0.9*10-3mm2 /sec)，与肿瘤细胞结构相关。
• 对治疗后疗效评估，肝纤维化和肝硬化的 诊断具有很大价值。
• 对于有钆剂使用禁忌症的患者，DWI是有效 替代增强检查的方法。
• 我们应了解它的不足与缺陷，通过与常规 序列的综合应用，提高诊断水平。
• 与T2图像比较
65岁男性，胰腺癌肝脏转移。 T2及DWI上均可见肝右后叶可见两枚小转移灶（实箭头）； 另一微小转移灶在DWI显示更加明显，并在增强图像上证实。
• 与增强后图像比较
47岁男性，结肠癌，肝内多发小转移灶。 DWI（明显高信号 ） versus 锰剂增强T1图像（低信号，在血管周围或肝包膜下易被忽略）
DWI在肝脏疾病中的应用
王文晶
概述
• Diffusion-weighted（DW）MR成像，能反 映组织中水分子含量和扩散运动变化，通 过定量检测组织器官的表观扩散系数 (apparent diffusion coefficient，ADC值) ， 检测出组织器官中水分子含量和运动状态 上的变化情况，能比常规MRI扫描更能早期 显示组织内的病理生理变化。
弥散加权成像(DWI)原理及其在肝占位性病变中的应用 丘
南京军区福州总医院医学影像中心
肝脓肿
DWI
ADC
Байду номын сангаас
肝脓肿内由于致病菌感染引起的肝细胞和肝脏基质破坏， 脓腔内脓液因粘度高限制了水分子的扩散运动导致DWI较 高信号，ADC图较低信号
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患者杨某，女，39 岁，因“体检发现 肝占位3天”入院。 上腹部MR提示肝右 叶血管瘤。 。
门脉期
T2WI
延迟期
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肝囊肿
DWI
ADC
肝囊肿内为自由水，信号衰减大，b=800时， DWI图上为低信号，ADC图上为高信号
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患者陈某，男，35 岁，因“右上腹疼 痛5天”入院，上 腹部MR提示肝左 叶脓肿。
肝脓肿
T1WI
动脉期
门脉期
T2WI
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ADC值与b值的关系
•不同b值所测得病变的ADC值不同，应当选择合适b值 •b值小，由于受部分微循环血流灌注的影响，ADC波动 范围较大 •b值大，忽略血流灌注的影像，ADC值较接近实际D值（ 弥散系数），较稳定，但病灶显示欠清楚，无法选取感 兴趣区，影响测量
南京军区福州总医院医学影像中心
• B值为一常数，由施加的梯度场强参数控制 • B值越大对水分子的弥散运动越敏感，可引起的信号衰减
越大，DWI图像上信号越低 • 计算公式：
B 值代表扩散敏感系数； r 代表磁旋比； G 代表梯度场强度； δ 代表梯度场持续时间； Δ 代表两个梯度场间隔时间
南京军区福州总医院医学影像中心
ADC值与图像
细胞毒性水肿的组织 运动受限的水分子
DWI的原理及临床应用
DWI的原理及临床应用1. DWI简介扩散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，简称DWI）是一种基于核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI）的技术，它通过测量水分子在组织中的自由扩散，提供了关于组织微结构的信息。
DWI在医学影像学领域具有广泛的临床应用。
2. DWI的原理DWI是基于水分子的自由扩散现象来获取影像信息的。
水分子在组织中的自由扩散受到许多因素影响，例如细胞膜的完整性、细胞分布密度以及细胞内外溶液的分子浓度等。
DWI使用一种特殊的梯度来限制水分子的自由扩散，从而使得在某个方向上的水分子质量浓度的变化能够更容易地被检测到。
通过对不同方向上的梯度进行扫描和测量，可以获得组织中水分子自由扩散的信息。
3. DWI的临床应用DWI在临床应用中具有广泛的用途，以下是一些常见的应用。
3.1 脑卒中和脑损伤评估DWI可以用来评估脑卒中和脑损伤患者的病情。
脑卒中后，受损的脑组织中的水分子的自由扩散会受到限制，导致DWI图像上的信号改变。
通过对DWI图像的分析，可以帮助医生判断脑卒中患者的病情严重程度以及影响范围。
3.2 肿瘤检测和分析DWI可以用于肿瘤的检测和分析。
肿瘤组织中的细胞密度常常较高，导致水分子的自由扩散受到限制。
因此，DWI可以准确地检测出肿瘤的存在，并提供关于肿瘤的信息，例如肿瘤的大小、位置和形态。
3.3 炎症和感染的评估DWI也可以用于炎症和感染的评估。
炎症和感染通常导致组织细胞密度的增加，从而限制水分子的自由扩散。
通过对DWI图像进行分析，可以检测出炎症和感染的存在，并提供有关病情的额外信息。
3.4 白质疾病的诊断DWI是评估白质疾病的一种重要工具。
白质疾病是指影响脑的白质部分的一类疾病，例如白质卒中和多发性硬化症。
通过检测和分析DWI图像，可以帮助医生判断白质疾病的类型和程度。
3.5 弥漫性疾病的检测DWI还可以用于检测一些弥漫性疾病，如弥漫性肝病和弥漫性肾病。
磁共振dwi的原理及应用
磁共振DWI的原理及应用1. 介绍磁共振扩散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI）是一种用于检测组织水分子运动状态的成像技术。
通过测量水分子在生物组织内的随机热运动，可以提供有关组织微结构及功能的信息。
本文将介绍磁共振DWI的原理及其在临床应用中的重要性。
2. 原理磁共振DWI的原理基于分子热运动对水分子的偏移造成的相位差异。
在常规磁共振成像中，脉冲序列通过对磁化强度和相位信息进行编码来生成图像。
而对于DWI，通过应用梯度场，在磁化感应的基础上加入梯度方向对水分子进行编码。
这样可以探测水分子在组织中的扩散运动。
3. 应用3.1 体内器官的病理检测•DWI可以用于检测与炎症相关的组织病理变化，如脑梗死、炎性肠病等。
通过检测组织的扩散系数，可以提供与病变强度和范围相关的信息。
•在肿瘤学中，DWI被广泛应用于检测肿瘤的早期诊断和治疗反应。
高度病态的组织通常会导致DWI成像中高信号区域的出现。
3.2 脑部疾病诊断•DWI广泛应用于脑部疾病的诊断，如脳梗死、脳炎等。
脑组织中的扩散系数变化可以提供关于缺血和细胞水肿的信息。
•在癫痫诊断中，DWI可以检测到癫痫灶附近的水肿，帮助确定病灶的位置和范围。
3.3 肝脏疾病诊断•DWI在肝脏疾病中的应用日益重要。
例如，肝癌和肝血供不良通常导致肝组织的扩散系数下降，可以通过DWI成像来检测和定量评估这些疾病。
3.4 心脏疾病的评估•DWI可用于评估心肌梗死区域的程度和扩散变化。
心肌梗死区域通常导致水分子的扩散减慢，可以通过DWI成像来定量评估。
3.5 肾脏疾病的评估•DWI可以用于评估肾脏疾病，如肾癌、肾血供不足和肾梗死等。
通过测量肾组织的扩散系数，可以提供关于肾功能和病理变化的定量信息。
4. 结论磁共振DWI作为一种非侵入性的成像技术，可以提供关于组织微结构和功能的有用信息。
其在医学诊断和临床应用中的重要性不断增加。
通过对DWI成像的分析和评估，可以帮助医生对疾病进行早期诊断、评估治疗反应以及指导治疗方案的制定。
磁共振肝脏弥散加权成像的临床应用
磁共振肝脏弥散加权成像的临床应用摘要】目的探讨磁共振弥散加权成像技术对肝脏的临床运用。
方法选取16名肝脏正常的案例及肝脏常见的良恶性疾病39例行上腹部磁共振检查，肝脏弥散加权成像（多B值）进行信号对照及后处理得到ADC值。
结果肝脏常见的良恶性疾病弥散加权成像DWI大部分呈高信号，但意义不一，ADC值变化很大。
结论磁共振弥散加权成像可以对肝脏局灶性病变的检出及鉴别诊断提供更多参考，但一定要结合平扫+动态增强扫描。
【关键词】弥散加权成像磁共振成像肝脏【中图分类号】R445.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085（2014）17-0045-02最近几年，云南省MRI装机量急剧增大，大部分县级医院都安装了1.5T的MRI机，磁共振体部弥散加权成像技术应用非常广泛，但鉴于大多医院开展相对较晚，成像选择参数标准不一，目前没有形成统一的共识，我院自2009年7月装机（GE 1.5T HDE SIGNAL）以来，到目前MRI检查了近5万人次，也对腹部（肝脏疾病）积累了很多临床经验。
1 临床资料及方法1.1研究对象此次在2013年2月-2013年6月间共收集了16名经临床、X 线、超声及心电图检查均无异常，且无任何传染病，患者心理极度紧张，要求腹部MRI检查的案例。
其中男性9名，女性7名，年龄36-74岁之间，所有患者无磁共振检查的禁忌症。
1.2检查方法：（1）检查准备：检查前1 d晚餐后禁食、检查当日禁食禁水；检查前更衣，除去身上一切金属物品。
（2）线圈及体位：使用我院GE 1.5 T HDe MR 机；内置Body 线圈，患者取仰卧位，脚先进，身体尽量处于同一水平，自由呼吸；扫描时加呼吸门控技术。
（3）我院体部磁共振扫描常规选择序列：a.RTr Ax fs T2 FRFSE；b.BH Ax T1FSPGR Dual；c.BH AX T1 FsPGR；d.BH Cor 2D fs FIESTA；VA动态三维容积增强扫描；f.弥散加权成像DWI（B=500、B=800）。
弥散加权成像DWI原理和临床应用PPT
多模态成像融合
将DWI与其他成像技术（如 MRI、CT等）进行融合，实现 多模态成像，提供更全面的医 学影像信息。
个性化治疗
结合基因检测等手段，根据个 体差异制定个性化治疗方案， 提高治疗效果。
普及推广
随着DWI技术的不断完善和应 用效果的验证，其在临床上的 应用将得到更广泛的推广和普
DWI可以区分肿瘤组织和正常组 织，有助于精确测量肿瘤体积，
评估肿瘤缩小或增大的情况。
脑卒中治疗效果评估
在脑卒中治疗过程中，DWI可 以监测脑组织中水分子扩散的 变化，评估缺血或梗塞区的大
小和范围。
通过DWI，可以观察脑卒中 后脑水肿的情况，判断病情
的严重程度和预后。
DWI可以评估溶栓或取栓治疗 的效果，指导后续治疗措施。
弥散加权成像DWI原理和临 床应用
汇报人：WI在临床诊断中的应用 • DWI在治疗效果评估中的应用 • DWI的局限性及未来展望 • 结论
01
DWI原理介绍
弥散概念
弥散是指水分子的随机热运动，即分子的随机位移。在活体 组织中，水分子的弥散运动受到细胞内外屏障的限制，因此 ，水分子在组织中的弥散程度可以反映组织微观结构的特点 。
DWI图像解读
DWI图像可以显示组织中水分子的扩散 运动情况，通过观察图像中信号的强度
和分布，可以对组织结构进行评估。
DWI图像的信号强度与组织的弥散系数 成反比关系，即弥散系数越低，DWI图
像的信号强度越高。因此，通过观察 DWI图像的信号强度可以判断组织结构
的特征，如肿瘤、炎症、梗死等。
DWI图像还可以通过扩散张量成像（ DTI）技术进行更深入的分析，以评估
及。
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弥散加权成像（DWI和ADC图）原理及临床应用
弥散加权成像（DWI和ADC图）原理及临床应用转载自：熊猫放射什么是功能磁共振成像？以常规T1WI和T2WI为主的各种磁共振成像技术，主要显示人体器官或组织的形态结构及其信号强度变化，统称常规MRI检查或常规MR成像序列。
随着MRI系统硬件和软件的发展，相继出现了多种超快速成像序列（如EPI技术），单次采集数据的时间已缩短至毫秒。
以超快速成像序列为主的MRI检查，能够评价器官的功能状态，揭示生物体内的生理学信息，统称为功能磁共振成像，或功能性成像技术（functional imaging techniques）。
这些技术包括弥散加权成像（DWI）、灌注加权成像（PWI），脑功能成像（fMRI），心脏运动和灌注实时成像（real-time imaging），磁共振波谱成像（MRS），全身成像，磁共振显微成像等。
b因子在弥散加权成像中有何作用？弥散（diffusion）是描述水和其他小分子随机热运动（布朗运动）的术语。
宏观看，水分子的净移动可通过表观弥散系数（ADC）描述，并通过应用两个梯度脉冲测量，其成像机制与相位对比MRA类似。
DWI的信号强度变化取决于组织的ADC状态和运动敏感梯度（MPG）的强度。
MPG由b因子（即弥散梯度因子，又称b值）控制。
b因子实际上决定ADC参与构成图像对比度的份额，即弥散权重的程度。
在DWI扫描序列中，如果采用长TR和长TE，且b=0，将形成普通的T2WI对比（SE-EPI）或T2*WI对比（GRE-EPI）图像。
随着b 因子增大（通常为500~1000s/mm2），图像的对比度也由T2权重逐步向弥散权重转变。
当MR图像中病变组织的高信号并非由于T2时间延长，而是反映ADC降低时，就形成所谓的DWI。
是否开启MPG是DWI与常规MRI 的不同点。
如何分析DWI和ADC图？弥散加权序列扫描产生2种图像，即弥散图（DWI）和ADC图。
在弥散图中，病变或受损组织的信号强度往往高于正常组织，而弥散自由度最大区域的信号强度最低，这使病变组织在DWI的信号表现类似于常规“T2WI”。
磁共振弥散加权成像在肝脏占位性病变中的临床应用研究
磁共振弥散加权成像在肝脏占位性病变中的临床应用研究顾均玉;林锦仕;林晓锐【摘要】目的分析肝脏占位性病变中磁共振弥散加权成像的诊断价值.方法将我院2016年1月～2017年12月收治的66例疑似肝脏占位性病变患者作为研究对象,所有患者均接受磁共振弥散加权成像检查,将患者的检查结果进行分析,并探讨该检查法对肝脏占位性病变的诊断价值.结果本研究的结果显示,受检者的转移瘤、肝细胞癌、海绵状血管瘤和胆管细胞癌患者多表现为高信号,肝囊肿患者表现为低信号;肝囊肿的病灶弥散系数值最高显著高于其他四项,P<0.05.结论在肝脏占位性病变患者的临床诊断中,给予患者磁共振弥散加权成像检查可很好地反映受检者的肝脏情况,有利于及早发现患者的肝脏病变,可为临床诊断以及治疗提供参考.【期刊名称】《中国医药科学》【年(卷),期】2019(009)009【总页数】3页(P159-161)【关键词】肝脏占位性病变;临床诊断;磁共振弥散加权成像;诊断价值【作者】顾均玉;林锦仕;林晓锐【作者单位】广东省珠海市第二人民医院,广东珠海 519000;广东省珠海市第二人民医院,广东珠海 519000;广东省珠海市第二人民医院,广东珠海 519000【正文语种】中文【中图分类】R445.2;R735.7肝脏占位性病变是医学影像学对肝脏病变的诊断描述，在磁共振以及CT 检查的结果中较为多见。
肝脏占位性病变按照严重程度可分为良性病变以及恶性病变，前者主要包括肝血管瘤、肝囊肿、平滑肌瘤等，而后者主要包括原发性或转移性肝癌、肝囊腺癌、淋巴肉瘤、肝肉瘤等，均对患者的生活以及生命健康构成严重不良影响[1-2]。
因此，临床应重视对肝脏病变的检查以及诊断，以便及时对肝脏病变患者进行相关的治疗，进而早日减轻疾病对患者的损害[3-4]。
以往临床通常给予患者CT 或肝脏B 超检查，对临床诊断起到一定作用，近年来有研究表明在肝脏占位性病变的临床诊断中磁共振弥散加权成像检查的应用价值较高，该检查法可清晰反映受检者的肝脏情况，对肝脏占位性病变的诊断准确性较高[5-6]。
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弥散（diffusion）的概念
弥散是指分子不断随机改变方向和位置的现象，即布朗运动。
MR弥散成像的原理
普通自旋回波序列基础上，在180°聚焦脉冲两侧 施加强度与持续时间相同，方向相反的扩散梯度场， 人为在该方向上制造磁场不均匀，造成体素内质子 群失相位。会出现两种情况:1、该方向上没有位移的 质子不会受两次梯度场强的影响，无失相位，表现 为高信号；2 、移动的质子因两次梯度场引起的相位 变化不能相互抵消，而失相位使信号衰减，表现为 低信号。
弥散加权成像（DWI）原理及其 在肝占位性病变中的应用
概述
弥散加权成像(Diffusion Weighted Imaging, DWI) 是一种在分子运动水平上，分析病变内部结构及组织 成分的无创性功能成像， 是研究细胞和水分子不规则 运动的成像方法，亦是未来微血管灌注和弥散效应进 行活体定量研究的趋势。
肝血管瘤
“右肝血管瘤”：海绵状血管瘤。
患者翁某，男，50 岁，因“发现肝左 叶占位病变9天” 入院。上腹部MR 示肝左外叶肝癌。
肝癌
T1WI
动脉期
门脉期
T2WI
延迟期
肝癌
DWI
ADC
肝癌实体部分因细胞结构致密及含水量少等原因，对DWI 梯度变化不敏感，致使DWI呈较高信号，ADC图呈较低信 号
影响水分子弥散的因素
膜结构的阻挡1
正常组织 随机运动的水分子
细胞毒性水肿的组织 运动受限的水分子
影响水分子弥散的因素
肿瘤细胞
膜结构的阻挡2
恶性肿瘤细胞密集生长，使细 胞间水分子运动受限
影响水分子弥散的因素
大分子蛋白物质的吸附作用
大分子
大分子蛋白的在磁场中是相对静止的， 所吸附的水分子运动受限
影响水分子弥散的因素
MR弥散成像的原理
自旋-回--波-------R-F-----------1-8-0-°--回--波--------------------扩散-梯-度--磁-场---------------------------------------------
信号強度 静止水分子
弥散水分子
因此，弥散加权成像( DWI)是通过测量施加扩散敏感梯度场 前后组织发生的信号强度变化，来检测组织中水分子扩散状 态（自由度及方向），后者可间接反映组织微观结构特点及 其变化。
男，57岁，因“反 复大便习惯改变3 月”入院，上腹部 MR提示肝右后叶 囊肿。
肝囊肿
T1WI
动脉期
门脉期
T2WI
延迟期
肝囊肿
DWI
ADC
肝囊肿内为自由水，信号衰减大，b=800时， DWI图上为低信号，ADC图上为高信号
患者陈某，男，35 岁，因“右上腹疼 痛5天”入院，上 腹部MR提示肝左 叶脓肿。
微血管内流动血液的影响
炎性细胞
血管
例如：炎性病变时，炎性细胞对水分 子的限制被血管内流动水分子的高弥 散抵消
结论
自由水扩散越自由=信号丢失越多，DWI信号越低 自由水扩散越受限=信号丢失越少，DWI信号越高
扩散敏感系数（b值）
• B值为一常数，由施加的梯度场强参数控制 • B值越大对水分子的弥散运动越敏感，可引起的信号衰减
T2WI
动脉期
门脉期
延迟血窦和纤维间隔组成，血窦内充满血液，分
子运动相对自由，扩散运动较快，然而血管腔间隙填充有纤 维间隔及基质，且血液粘滞度较囊肿高。故低B值（左图） 时，血流灌注对图像影响较大，DWI信号高信号，随着B值 （右图）升高，扩散所占比例增加，图像信号减低
“左肝切除标本”：结节型中分化肝细胞癌，周围肝呈乙型轻度慢性肝炎伴肝纤维化Ⅰ型（G1、S1）。
肝癌
“左肝切除标本”：结节型中分化肝细胞癌，周围肝呈 乙型轻度慢性肝炎伴肝纤维化Ⅰ型（G1、S1）。
越大，DWI图像上信号越低 • 计算公式：
B 值代表扩散敏感系数； r 代表磁旋比； G 代表梯度场强度； δ代表梯度场持续时间； Δ代表两个梯度场间隔时间
ADC值与图像
• ADC值是不同方向的分子扩散运动的速度和范围,它反映水 分子移动的自由度 • ADC图不是一个独立的检查技术序列，而是在DWI检查后， 利用工作站处理得到的反映ADC值高低的灰白灰阶图像， ADC值越高，图像信号越白；反之，图像信号越灰 • 计算公式：ADC=ln(S高/S低)/(b高-b低) 注：S是不同b值时 的DWI信号强度
• 和DWI比较，由于去除了T2穿透效应的影响， ADC 图能够更直观、更精确的反映组织内水分子 扩散变化
DWI在肝占位性病变中的应用
• 肝囊肿 • 肝脓肿 • 肝血管瘤 • 肝癌
注 （1）肝囊肿、肝脓肿根据临床病历、影像资料以及随访证实； （2）肝血管瘤、肝癌根据检验结果、影像资料、以及术后病理证实。
ADC值与b值的关系
•不同b值所测得病变的ADC值不同，应当选择合适b值 •b值小，由于受部分微循环血流灌注的影响，ADC波动 范围较大 •b值大，忽略血流灌注的影像，ADC值较接近实际D值（ 弥散系数），较稳定，但病灶显示欠清楚，无法选取感 兴趣区，影响测量
ADC值与DWI信号的关系
• 扩散快的组织信号衰减大，DWI呈低信号，而在 ADC图呈高信号；扩散慢的组织信号衰减小， DWI呈高信号，而在ADC图呈低信号
肝脓肿
T1WI
动脉期
门脉期
T2WI
延迟期
肝脓肿
DWI
ADC
肝脓肿内由于致病菌感染引起的肝细胞和肝脏基质破坏， 脓腔内脓液因粘度高限制了水分子的扩散运动导致DWI较 高信号，ADC图较低信号
患者杨某，女，39 岁，因“体检发现 肝占位3天”入院。 上腹部MR提示肝右 叶血管瘤。 。
肝血管瘤
T1WI