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【入门+提升】MRI原理与检查技术 · 9、DWI序列

DWI的基本原理与b值

弥散加权成像(DWI)通过施加弥散敏感梯度,检测组织内水分子的弥散运动能力。b值(弥散敏感因子)反映对弥散运动的敏感度,其大小取决于梯度场强、持续时间和间隔。b值越高,对弥散受限越敏感,但信噪比越低。

b值与回波时间(TE)相关:高b值需要更长的TE,导致图像T2权重增加。低b值(如b=0)图像本质为T2加权,但可抑制血流信号;高b值(如b=1000)则突出弥散受限。临床常用b值包括0、1000等,根据部位和目的选择。

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DWI与T2的关系:穿透效应与暗效应

DWI图像包含弥散对比和T2对比,以弥散对比为主。由于使用弥散敏感梯度,有效TE延长(通常50-100ms),使T2对比度叠加在DWI上,称为T2穿透效应。这可能导致T2高信号病变在DWI上呈高信号,即使弥散不受限。

相反,T2值低的组织(如含铁血黄素沉积)在DWI上可表现为低信号,称为T2暗效应。判读DWI高信号时需结合ADC图,排除T2穿透效应的影响。

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ADC图的意义与定量分析

表观扩散系数(ADC)图通过计算去除T2穿透效应,反映真实弥散程度。ADC值可定量,不依赖系统,用于病灶鉴别和分级。例如,水ADC约2.2×10⁻³ mm²/s,脑脊液2-2.5×10⁻³ mm²/s,灰质0.9×10⁻³ mm²/s,白质平行纤维1.1×10⁻³ mm²/s,垂直纤维0.6×10⁻³ mm²/s。

ADC图与DWI结合:DWI高信号而ADC低信号提示弥散受限(如急性脑梗死、高细胞密度肿瘤);DWI高信号而ADC高信号可能为T2穿透效应。ADC值还可用于评估肿瘤分级和治疗反应。

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高b值与低b值的临床应用

高b值(如b=1000、2000)抑制T2穿透效应和灌注影响,突出弥散受限,提高肿瘤检出率。例如,在前列腺癌和转移瘤中,高b值DWI可显示更清晰的高信号病灶。

低b值(如b=0-50)图像类似T2加权,但可消除血管信号(肝动脉、肝静脉、门脉信号在b=8-50时被抑制),减少血流干扰。SE-EPI序列受磁化传递效应影响较T2WI轻,病灶与正常肝实质对比更好,有助于肝内病灶检测。

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DWI的拓展应用与序列选择

DWI可用于全身转移灶筛查、淋巴结转移评估、寻找原发灶、放化疗疗效观察及血液肿瘤病情监控。在头颅应用中,EPI读出速度快、信噪比较高,但颅底和头颈联合区因磁敏感场增加伪影较重。

基于TSE的弥散序列可减少磁敏感伪影,适用于颅底和头颈区域。更复杂的弥散模型如IVIM(体素不相干运动)、DTI(弥散张量成像)、DKI(弥散峰度成像)及拉伸指数模型,可提供更丰富的组织微观结构信息。

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