MR检查技术 MR成像技术 MR成像技术（扩散成像、DTI、DWI）.pptxVIP

MR成像技术（一）扩散技术相关的基本概念 1．扩散　在DWI技术中，扩散是指组织中水分子不断的随机改变运动方向和位置的热运动现象（布朗运动）。2．扩散系数（D）　是指水分子单位时间内随机扩散的范围（距离），单位为mm2/s。在室温下，自由水的D值为2.0×10-3mm2/s，正常脑组织的D值为（0.5~1.0）×10-3mm2/s。3．表观扩散系数（ADC）　ADC值用来代替D值来描叙DWI种不同方向的分子扩散运动速度和范围。表观扩散系数 ：ADC = ln（SI低/SI高）/（b高－b低） SI低表示低b值DWI上组织的信号强度（b值可以是零）；SI高表示高b值DWI上组织的信号强度；b高表示高b值；b低表示低b值；ln表示自然对数。从式中可以看出，要计算组织的ADC值至少需要利用2个以上不同的b值。 4．扩散敏感因子（b value）　指MR各成像序列对组织中水分子扩散运动的敏感程度，是检测扩散运动能力的指标，单位为s/mm2。 5．各向同性扩散（isotropic diffusion）　在均质状态下，水分子的各个方向的扩散速度均同步，其向量轨迹呈圆形球体。 6．各向异性扩散 （anistropic diffusion）　水分子的扩散受到各种因素的影响，在各个方向的速度不同，其向量轨迹呈椭圆形球体。 水分子的自由运动 称为弥散，在脑脊 液和脑灰质中的水 分子的弥撒运动基 本上是各项同性的。可用扩散球形体表示。水分子在自由状态下的弥散是各向同性的如果分子扩散取决于方向，方向不一致，称为各向异性的扩散,可用扩散椭圆体表示。7．张量（tensor）　用于表示有一系列三维矢量实体内的张力。8．本征向量与本征值（eigenvector and eigenvalue）　在扩散张量加权图像中，用于描述单个体素中纤维束主要走行方向及相应方向上的扩散幅度。 9．平均扩散率（D）　体素内各方向扩散幅度的均值，代表某一体素内水分子扩散的大小或程度。 10．分数各向异性（FA ）　扩散张量的各向异性成分与整个扩散张量之比。11．相对各向异性（RA）　本征值的变量与其平均值的比。12．容积比（VR）　椭圆形球体体积与半径为平均扩散率的圆形球体体积之比，称容积比。VR值在0~1之间，0被认为最大各向异性，1被认为完全各项同性。 (二)扩散成像技术 SE序列中，两个极性和大小均相同的扩散敏感梯度场位于180°重聚脉冲的的两侧；而GRE序列中，两个扩散敏感梯度场大小相同，极性相反。需采集几个不同b值得扩散加权图像，每个信号代表3个DWI的几何平均以去除扩散的方向依赖性。以像素为基础，进行线性拟合后的回归斜率就是ADC。不同像素的ADC值可形成一幅ADC图。 在扩散加权图像中的信号即有T2对比，也有水分子扩散信息对比，为消除T2对比的影响，我们可以用DWI除去EPI T2WI（b=0 s/mm2）来获得指数幂图像（expotential image）。ADC图主要反映水分子扩散的幅度，其黑白度往往与DWI相反。 扩散成像技术临床应用广泛，可应用于全身各部位，乃至全身DWI，获得“类PET”效果。对急性脑梗死的早期诊断，各类肿瘤或炎性病变的诊断与鉴别诊断以及肿瘤放化疗后效果评估有着重要意义。 CT T2 FLAIR TOFREF2 READ PHASE SLICE DWI ADC Trace Trace Area PeakDiffusion Weighted Imaging after StrokeADC1h2h24h4h8hT2(三)扩散张量成像技术 在DWI基础上施加多个非线性方向的梯度场以获得扩散张量图像一种MRI成像技术,它利用多种参数和数据处理,从量和方向上反映成像体素内扩散的变化。其最主要的成像参数是本征向量和本征值，如果一个方向上的本征值远远大于其他两个方向的本征值，则该向量为主要的扩散方向。ADC =1.2x10-9 m2/s ADC =0.4x10-9 m2/s10 mm in 100 msII白质纤维内的ADC值ADC = 1.2 x 10-5 cm2/sIIADC = 0.3 x 10-5 cm2/s白质纤维束的形态类似于一个长椭圆形神经束神经束膜神经内膜髓轴突扩散张量成像 MR图像的每一个体素内提供水分子扩散3×3扩散张量D分布，用高斯（Gaussian）分布表示6个方向标量： 3个正交方向（X、Y，Z） 沿四面体3个方向（XY，XZ，YZ） 多个参数（FA、RA、RI等）l1l1l2l2l3l3为