磁共振DWI的原理和应用
DWI在脑部的应用
要点二
详细描述
脑卒中发生后，由于缺血缺氧导致脑组织水肿和坏死，水 分子扩散受限。DWI能够通过扩散系数值定量分析脑组织 损伤程度，从而预测患者神经功能恢复情况。研究表明， 高扩散系数值与不良预后相关，而低扩散系数值可能预示 着较好的神经功能恢复。
脑白质病变预后评估
总结词
DWI可用于评估脑白质病变的进展和预后， 为临床治疗提供依据。
供参考依据。
脑卒中治疗方案选择与优化
治疗方案选择
预防复发
DWI技术可以用于评估脑卒中患者的 病情严重程度，帮助医生选择合适的 治疗方案，如溶栓治疗、机械取栓等。
对于脑卒中患者，DWI技术可以用于 长期监测，及时发现复发的迹象，为 预防复发提供依据。
治疗效果评估
DWI可以监测脑卒中治疗后的效果， 通过观察病灶大小和扩散程度的变化， 评估治疗效果。
详细描述
脑白质病变是指脑白质区域的髓鞘脱失或轴 突损伤，常见于多发性硬化、脑白质营养不 良等神经系统疾病。DWI能够通过扩散系数 值定量分析白质病变的严重程度，从而评估 疾病的进展和预后。研究表明，扩散系数值 的变化与疾病活动性相关，可用于监测治疗 效果和调整治疗方案。
05 DWI在脑部病变治疗中的 应用
详细描述
脑白质病变是神经系统常见疾病，DWI通过观察水分子扩散运动的变化，能够反 映脑白质病变的病理生理特征。不同类型的脑白质病变在DWI上表现出不同的扩 散受限程度和扩散系数值，有助于临床医生进行准确的鉴别诊断。
04 DWI在脑部病变预后评估 中的应用
脑部肿瘤预后评估
总结词
DWI有助于评估脑部肿瘤的恶性程度和 预后，为治疗方案的选择提供依据。
脑白质病变检测
总结词
DWI有助于发现脑白质病变，为早期诊断和治疗提供依据。
dwi弥散梯度
dwi弥散梯度
弥散加权成像(DWI)是一种磁共振成像(MRI)技术，用于测量组织中水分子的扩散。
水分子在组织中的扩散受多种因素的影响，包括组织的结构、细胞类型和疾病状态。
DWI可用于诊断多种疾病，包括脑梗死、中风、白质病变、脑肿瘤等。
DWI原理是利用磁场梯度来改变水分子在组织中的扩散方向。
当水分子受到磁场梯度的影响时，它们会沿着磁场梯度方向扩散。
随着水分子扩散的距离增加，其信号强度会逐渐减弱。
这一现象称为扩散磁化率。
DWI图像通常以表观扩散系数(ADC)值表示。
ADC值越低，水分子扩散越慢。
因此，DWI图像上高ADC值的区域对应于水分子扩散较快的区域，而低ADC值的区域对应于水分子扩散较慢的区域。
DWI图像可用于诊断多种疾病。
例如，在脑梗死的早期，脑组织内的水分子扩散受限，DWI图像上会显示出高ADC值的区域。
随着病情的发展，脑组织内的水分子扩散速度会逐渐恢复，DWI图像上高ADC值的区域会逐渐消失。
DWI还可用于诊断白质病变。
白质病变是指脑白质中的结构损伤。
DWI图像上白质病变区域的ADC值通常较低。
dwi医学名词解释
dwi医学名词解释
Dwi是医学上的缩写，代表"Diffusion Weighted Imaging"，
即扩散加权成像。
在医学影像学中，DWI是一种利用水分子在组织
中的随机运动来生成图像的成像技术。
它通过测量水分子在组织中
的自由扩散，可以提供关于组织微结构和功能的信息。
DWI通常用
于检测和诊断中风、脑部肿瘤和其他神经系统疾病。
在临床实践中，DWI常常与MRI（磁共振成像）结合使用，可以提供高对比度和高分
辨率的图像，有助于医生进行准确诊断和治疗规划。
从技术角度来看，DWI利用了磁共振成像中的梯度脉冲序列，
通过测量水分子在梯度磁场中的运动来生成图像。
由于不同类型的
组织对水分子的扩散有不同的特征，DWI可以显示出组织的微观结
构和病变情况，对于早期发现病变和评估治疗效果具有重要意义。
此外，DWI还可以结合其他成像技术，如ADC（Apparent Diffusion Coefficient，表观扩散系数）成像，来提供更全面的信息。
ADC成像可以衡量组织中水分子扩散的速度和方向，从而进一
步帮助医生进行疾病诊断和评估。
总的来说，DWI作为一种重要的医学成像技术，对于神经系统
疾病的诊断和治疗起着至关重要的作用，它的应用不断拓展和深化，为临床医学带来了许多益处。
dwi名词解释
dwi名词解释
DWI是磁共振检查中的一种特殊扫描序列，中文名称为弥散加权成像。
它利用正常组织和病理组织之间水扩散程度和方向的差别来成像，因此，DWI 可以用于区分正常组织和病变组织。
在临床应用中，DWI主要用于诊断急性脑梗死，其敏感性为94%，特异性为100%。
此外，DWI还可以用于鉴别蛛网膜囊肿与表皮样囊肿、硬膜下积脓与积液、脓肿与肿瘤坏死等。
在颅内其他病变如肿瘤、感染、外伤和脱髓鞘等的诊断、鉴别诊断和评价中，DWI也能提供有价值的信息。
以上内容仅供参考，建议咨询专业医生获取更准确的信息。
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。
dwi的原理及应用价值
dwi的原理及应用价值1. dwi的概述Diffusion weighted imaging（DWI）是一种用于检测水分子在体内扩散状态的成像技术。
它通过测量水分子扩散速率来提供关于组织微结构和功能的信息。
DWI 主要基于磁共振成像技术，通过对梯度强度进行环境控制，可以观察到水分子在组织中的自由扩散和限制扩散。
因此，DWI在医学领域的应用非常广泛，特别是在神经学、肿瘤学和心血管学等领域。
2. dwi的原理DWI的原理基于水分子的自由扩散和限制扩散。
在DWI图像中，水分子的自由扩散通过高强度信号表示，而限制扩散则通过低强度信号表示。
这种扩散现象与组织中的微结构有关，例如细胞膜、纤维束等，因此可以提供有关组织结构和功能的定量信息。
DWI图像的获取主要通过梯度强度的变化来控制，通常使用两个梯度脉冲进行测量。
第一个梯度脉冲用于标记水分子的起始位置，第二个梯度脉冲用于标记水分子的终点位置。
在获得了一系列梯度强度的图像之后，可以使用比较复杂的数学模型来计算水分子扩散的速率和方向。
3. dwi的应用价值3.1 神经学领域DWI在神经学领域的应用非常重要。
它可以用来检测和定位脑部损伤，如缺血性和出血性卒中、脑肿瘤等。
通过观察DWI图像中的水分子扩散情况，可以帮助医生判断患者的病情和制定相应的治疗方案。
此外，DWI还可以用于研究大脑功能连接。
通过观察不同脑区域间的水分子扩散情况，可以了解大脑的连接情况，并研究认知功能和神经系统疾病的发生机制。
3.2 肿瘤学领域DWI在肿瘤学领域有广泛的应用。
通过观察DWI图像中肿瘤周围的水分子扩散情况，可以帮助医生评估肿瘤的恶性程度和预测患者的预后。
此外，DWI还可以用于指导肿瘤的治疗计划，如放疗和手术。
3.3 心血管学领域在心血管学领域，DWI可以用于评估心肌梗死和心肌炎等心脏疾病。
通过观察DWI图像中心肌区域的水分子扩散情况，可以评估心肌的缺血和纤维化程度，并帮助医生制定相应的治疗方案。
DWI的临床应用
DWI: 病变在DWI上表现与病程进展密切相关。
在病变急性期，DWI表现为高信号；
在缓解-复发阶段，DWI呈环形或圆形高信号；
在缓解静止期，DWI呈稍高信号。
多发性硬化
近年来, 对脑肿瘤的多项研究结果显示, ADC
值与肿瘤组织有相关性。
1.星形细胞肿瘤（I级良性，II级间变性，III、IV级恶性）
``````
磁共振弥散加权成像（diffusion weighted imaging DWI）是目前唯一能对机体内水分子弥散进行定量分析的无 创性MRI检查方法。自1986年应用于活体后, 经过十几年的 发展, 在疾病的诊断中发挥着越来越重要的作用。
1.扩散
也称弥散，指分子热能激发而产生的一种无规则的、 随机的、相互碰撞的运动过程，也称分子热运动或布朗运 动。人体组织内的水分子总是处于热运动状态，这种运动 方式也是弥散加权成像的基础。
DWI表现：DWI呈高信号，ADC值为相应的低信号。
急性期
3.亚急性期（3d-10d） 病理表现：血管源性水肿加重，细胞外间隙水分增多，弥
散速度加快，直到与脑组织相同。
常规MRI表现：长T1长T2信号，即T1WI低信号，T2WI高 信号，压水像呈高信号。
DWI表现：DWI信号呈下降趋势，ADC值逐渐增加，达到 并高于正常值，期间在ADC图上梗死灶可以表现为等信号， 出现“假性正常化”。
DWI表现：DWI上呈高信号，ADC值下降。
DWI
T2WI
T1WI
2.急性期（7-72h）
病理表现：此期病理表现和超急性期区别不大，也是表现 为水分子从细胞外进入细胞内产生细胞毒性水肿，使水分 子弥散受限。
常规MRI表现：长T1长T2信号，即T1WI低信号，T2WI高 信号，压水像（FLAIR）呈高信号。
dwi磁共振概念
dwi磁共振概念
DWI磁共振全称为磁共振弥散加权成像，属于核磁共振成像的一种技术，主要用于排除全身器质性病变。
对于急性脑梗死的早期诊断有非常重要的意义。
该检查的原理是在生理条件下，人体内水分子呈现自由扩散的运动状态，而在病理的情况下，人体内水分子呈现扩散运动受限的状态，通过DWI检查能够非常明确地显示出来。
通常在出现头痛、呕吐、偏瘫、感觉异常等不适症状以后，可能怀疑是急性脑梗死导致，可以进一步行DWI检查明确诊断。
DWI检查在临床上不仅用于急性脑梗死的早期诊断，还可以广泛应用于全身器质性病变的诊断与鉴别诊断。
同时还可以与表观扩散系数图结合进一步诊断相关疾病。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 体素中水分子都存在一定程度的扩散运动，其方 向是随机的，而在扩散梯度场方向上的扩散运动 将造成体素信号的衰减，如果水分子在敏感梯度 场方向上扩散越自由，则在扩散梯度场施加期间 扩散距离越大，经历的磁场变化也越大，组织信 号衰减越明显。DWI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。
• 其影响因素众多，原理尚不明确： • 微观因素： • 体液流动、细胞的渗透性和温度、毛细血管灌注、 细胞内外水的黏滞度、膜通透性的方向 • 宏观因素： • 呼吸、搏动、蠕动等
• 因此利用DWI上组织信号强度变化检测到的不是 真正的扩散系数，它还会受到其他形式水分子运 动的影响。我们把检测到的扩散系数称为表观扩 散系数（apparent diffusion coeffecient，ADC）。 • 实际工作中用表观扩散系数(ADC) 来代替真正的 扩散系数，前者常明显大于后者。 • ADC 值的大小取决于成像物质及其内部分子的空 间分布，b值的选择，场强……
扩散加权成像术
Diffusion Weighted Imaging
• 1950年，Hahn提出弥散对MR信号强度的影响。 • 1954年，Carr和Purcell以SE序列为基础取得水的 弥散系数。 • 1961年， Woessner扩展到利用受激回波序列的 测量。 • 1965年，Stejskal和Taaner引入脉冲梯度进行弥 散敏化。 • 1986年，Le Bihan等首次将DWI应用在生物组织 中。
• 扩散成像的理想状态是在能够满足病变与周围组 织器官清晰分辨识别的基础上获得准确反应组织 扩散特性的扩散图像，因此扩散图像的b值的选择 主要应满足以下三个条件： • 1、能够清晰显示和分辨被检组织。 • 2、有效抑制t2透射效应对扩散图像的影响。 • 3、应用尽可能高的b值，使被检组织的ADC值更 接近组织的真实D值。
原理
• 【弥散的概念】 • 弥散又称扩散，是指分子从周围环境的热能中获 取运动能量而使分子发生的一连串的、小的、随 机的位移现象并相互碰撞，也称分子的热运动或 布朗运动。
• DWI技术就是检测扩散运动的方法之一，由于一 般人体MR成像的对象是质子，主要是水分子中的 质子，因此DWI技术实际上是通过检测人体组织 中水分子扩散运动受限制的方向和程度等信息间 接反映组织微观结构的变化。
SE弥散加权成像： 信号的衰减与弥散系数有关。 GRE弥散加权成像： 信号的衰减与弥散系数、组织的T1、T2时间、翻 转角有关，因此很难测出弥散系数的精确值，活 体研究中， GRE弥散加权成像的图像计算的ADC 值比真正的弥散系数大，GRE扫描很快，不能加 载幅度过大、时间过长的梯度。
• 一、单次激发SE-EPI DWI序列 • 场强在1.0T以上的MRI仪目前多采用单次激发SEEPI序列进行DWI。该序列如果不施加扩散敏感梯 度场，得到将是t2wi，在t2wi基础上施加扩散敏感 场将得到DWI，b值一般选择为1000s/mm2左右， 根据需要可在层面选择方向上施加 扩散敏感梯度 场 ，也可在层面选择、频率编码及相位编码方向 上都施加。该序列TR为无穷大，因此剔除了t1弛 豫对图像对比的污染，根据需要和扫描机的软硬 件条件，TE一般为50~100ms。该序列成像速度 很快，单层图像的TA在数10到100毫秒。
扩散加权梯度与SE序列融合时
90° RF 扩散梯度 Gs 扩散梯度 180°
两个扩散敏感梯 度位于180°的两 侧．
φs φm
扩散加权梯度与GRE序列融合时
α
RF 扩散梯度 Gs 扩散梯度
两个扩散敏感梯 度场极性相反， 互相抵消．
φs φm
• 各向同性： • 弥散成像在x、y、z三个方向上加载梯度回波，立 体测量三个方向的总的回波。 • 各向异性： • 从6~55个方向加载梯度测量水分子的弥散。
b值对信号强度的影响
• 三、DWI的方向性： • DWI是反映扩散敏感梯度场方向上的扩散运动， 为了全面反映组织在各方向上的水分子扩散情况， 需要在多个方向上施加扩散敏感梯度场。如果在 多个方向（6个以上方向）分别施加扩散敏感梯度 场，则可对每个体素水分子扩散的各向异性作出 较为准确的检测，这种MRI技术称为扩散张量成 像（diffusion tensor imaging，DTI）。利用DTI 技术可以很好地反映白质纤维束走向，对于脑科 学的研究将发挥很大的作用。
• 生物组织内的水分子的扩散分为三大类：细胞外 扩散，细胞内扩散，跨膜扩散，且扩散运动受到 组织结构、细胞内细胞器和组织大分子的影响。
• DWI是建立在MR成像要素之一——流动效应上的 一种成像方法。在宏观图像中反映活体组织水分 子的微观运动。MRA观察的是宏观的血流流动现 象，而弥散加权成像观察的是微观的水分子流动 扩散现象。
• 优点： • 1.对场强的依赖性低，低场设备也能获得较好的 效果； • 2、由于采用SE序列，因此不易产生磁敏感伪影 • 缺点： • 1、图像信噪比相对较低； • 2、图像的空间分辨率较低；成像速度太慢
• 三、Blade DWI技术 GE公司称为Propeller DWI技术 • 优点： • 1、采用FSE序列，可明显减轻磁敏感性伪影； • 2、图像信噪比较高； • 3、图像空间分辨率较高 • 缺点： • 成像速度明显低于单次激发SE-EPI序列
• 除了上述两种因素以外，我们在某个方向上施加 一个扩散梯度场，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，然后在施加一个 强度与持续时间完全相同的反向扩散梯度场，则 会出现两种情况:在该方向上没有位移的质子不会 受两次梯度场强的影响而失相位，而移动的质子 因两次梯度场引起的相位变化不能相互抵消，而 失相位信号衰减。
• 因此，b值的选择非常重要， 用小b值进行DWI， 在一定程度上反映了局部组织的微循环灌注，但 所测得的ADC值稳定性较差，且易受其他生理活 动的影响，不能有效反映水分子的弥散运动，用 大b值进行DWI，所测得的ADC值受局部组织的微 循环灌注影响较小，能较好反映水分子的弥散运 动，因此，大b值进行DWI称高弥散加权成像，用 小b值进行DWI称低弥散加权成像。b=0时产生无 弥散加权的t2wi。
• 由于施加90度激发的横断面和180度激发的矢状 面相互垂直，两者相交的一条线上同时接受了90 度和180度脉冲，因而回波来自于两平面相交的 一条线上的组织。保持90度激发的层面不变，而 改变180度激发的矢状面的位置，就采集到左右 位置不同的许多条前后方向线状组织的信号，相 互叠加即成为一个平面，由于每个回采集到的是 一条线，因此称为线扫描，线扫描采集的每 个回 波是一维的，只有频率编码（此处为前后方向）， 由于利用不断变换位置的矢状面激发来代替相位 编码，因而线扫描没有相位编码。
• 各向异性扩散在人体组织中是普遍存在的，其中 最典型的是脑白质神经纤维束。水分子在神经纤 维长轴方向上扩散运动相对自由，而在垂直于神 经纤维长轴的方向上，水分子的扩散运动将明显 受到细胞膜和髓鞘的限制。
• 【DWI原理】 • 以SE-EPI序列来介绍DWI的基本原理。 • 射频脉冲使体素内质子的相位一致，射频脉冲关 闭后，由于组织的T2弛豫和主磁场不均匀将造成 质子逐渐失相位，从而造成宏观横向磁化矢量的 衰减。
• 自由扩散运动：水分子扩散运动不受任何约束。 如尿液、脑脊液等中的水分子。 • 限制性扩散运动：水分子由于受周围介质的约束， 其扩散运动受到一定程度的限制。人体一般组织 中的水分子属于限制性扩散。
• 在均匀介质中，任何方向的弥散系数都相等这 种弥散称为各向同性扩散； • 在非均匀介质中，各方向的弥散系数不等，这种 弥散称为各向异性扩散。
• 二、b值对DWI的影响： • DWI技术中把施加的扩散敏感梯度场参数称为b值 或称扩散敏感系数。在常用SE-EPI DWI序列中.
• b值代表扩散敏感系数；
• • • • r代表磁旋比； Gi和Gj分别为i轴和j轴上的磁场梯度强度； δ代表梯度场持续时间； Δ 代表两个梯度场间隔时间。
• b值的选择（表示应用的梯度磁场的时间、幅度、 形状） • b值越高，扩散的权重越重 • b值越高，信号越弱 • b值越高，信噪比越差 • b值越高，相同TR内可采集的层数越少 • 因会出现周围神经的刺激症状也限制了太高的b值。 • 较小的b值可得到的较高信噪比的图像，但对水 分子扩散运动的检测不敏感。
• 二、SE线扫描DWI序列 • LS DWI的原理与SE-EPI DWI相同，仅采用的序 列和MR信号采集方式有所不同。该技术主要用于 低场强MRI仪，因为单次激发SE-EPI序列在低场 强扫描机上效果较差。 • LS DWI采用的是SE序列，也是在180度复相位脉 冲两侧施加扩散敏感梯度场，以颅脑横断面为例， 先在上下方向施加层面选择梯度场，在横断面施 加90度脉冲，然后在左右方向施加另一个层面选 择梯度场，在矢状面施加180度脉冲。
• 【技术要点】 • 一、DWI上组织信号强度的衰减主要因素： • 尽管DWI可以用多种序列进行，但影响其组织信 号衰减的因素基本相同，与未施加扩散敏感梯度 场的相应序列相比，在DWI上各种组织的信号都 在衰减，只是衰减的程度有所差别而已。
• DWI上组织信号强度的衰减主要因素： • 1、扩散敏感梯度场的强度，强度越大组织信号衰 减越明显； • 2、扩散敏感梯度场持续的时间，时间越长组织信 号衰减越明显； • 3、两个扩散敏感梯度场的间隔时间，间隔时间越 长，组织信号衰减越明显； • 4、组织中水分子的扩散自由度，在扩散敏感梯度 场施加方向上水分子扩散越自由，组织信号衰减 越明显。
• 当分子弥散正常时，DWI成等信号改变， • 当弥散受限时，DWI会出现异常高信号， • 弥散快的结构衰减为低信号。
• 【序列设计】 • 现在临床应用的DWI、DTI序列大部分为Stejskal －Tanner自旋回波成对梯度序列的扩展序列。 • 测量过程分为两步：先不使用线性梯度进行第一 次测量（b值＝0 s/mm² ）作为参照，再在施加线 性梯度场G的情况下进行第二次测量。