DWI

介紹

（diffusion weighted imaging，DWI）　DWI是目前惟一能夠檢測活體組織內水分子擴散運動的無創方法。

原理為射頻脈衝使體素內質子的相位一致，射頻脈衝關閉後，由於組織的T2弛豫和主磁場不均勻將造成質子逐漸失相位，從而造成巨觀橫向磁化矢量的衰減。除了上述兩種因素以外，我們在某個方向上施加一個擴散梯度場，人為在該方向上製造磁場不均勻，造成體素內質子群失相位，然後在施加一個強度與持續時間完全相同的反向擴散梯度場，則會出現兩種情況:在該方向上沒有位移的質子不會受兩次梯度場強的影響而失相位，而移動的質子因兩次梯度場引起的相位變化不能相互抵消，而失相位信號衰減。體素中水分子都存在一定程度的擴散運動，其方向是隨機的，而在擴散梯度場方向上的擴散運動將造成體素信號的衰減，如果水分子在敏感梯度場方向上擴散越自由，則在擴散梯度場施加期間擴散距離越大，經歷的磁場變化也越大，組織信號衰減越明顯。DWI通過測量施加擴散敏感梯度場前後組織發生的信號強度變化，來檢測組織中水分子擴散狀態（自由度及方向），後者可間接反映組織微觀結構特點及其變化。

特點：

1、DWI上組織信號強度的衰減主要因素：（1）擴散敏感梯度場的強度，強度越大組織信號衰減越明顯；（2）擴散敏感梯度場持續的時間，時間越長組織信號衰減越明顯；（3）兩個擴散敏感梯度場的間隔時間，間隔時間越長，組織信號衰減越明顯；（4）組織中水分子的擴散自由度，在擴散敏感梯度場施加方向上水分子擴散越自由，組織信號衰減越明顯。

2、b值對DWI的影響：DWI技術中把施加的擴散敏感梯度場參數稱為b值或稱擴散敏感係數。常用SE-EPI DWI序列中，b值=gGδ。（

3、DWI的方向性：DWI是反映擴散敏感梯度場方向上的擴散運動，為了全面反映組織在各方向上的水分子擴散情況，需要在多個方向上施加擴散敏感梯度場。如果在多個方向（6個以上方向）分別施加擴散敏感梯度場，則可對每個體素水分子擴散的各向異性作出較為準確的檢測，這種MRI技術稱為擴散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）。利用DTI技術可以很好地反映白質纖維束走向，對於腦科學的研究將發揮很大的作用。

4、擴散係數和表觀擴散係數

在DWI上組織信號衰減不僅由於水分子的擴散運動，水分子在擴散敏感梯度場方向上各種形式的運動（或位置移動）還將造成組織信號的衰減，如血流灌及其他生理運動等。因此利用DWI上組織信號強度變化檢測到的不是真正的擴散係數，會受到其他形式水分子運動的影響。為此，我們把檢測到的擴散係數稱為表觀擴散係數（apparent diffusion coeffecient，ADC）。計算組織的ADC值至少需要利用2個以上不同的b值，其計算公式如下： ADC= ln（SI低/SI高）/（b高－b低）。式中SI低表示低b值DWI上組織的信號強度（b值可以是零）；SI高表示高b值DWI上組織的信號強度；b高表示高b值；b低表示低b值；ln表示自然對數。

DWI的臨床套用

DWI在臨床上主要用於超早期腦缺血診斷的套用：急性腦缺血缺氧造成的主要是細胞毒性水腫，尤其是神經元/膠質細胞細胞毒性水腫，如急性腦梗死、早期壞死灶(未液化者)、缺氧缺血性腦病，在DWI上表現為高信號，與常規SE序列相比，能更早的發現梗塞區的信號異常。需要鑑別注意的是有些腦組織病變在DWI上也表現為高信號，如多發硬化的活動病灶、Wallerian變性，如髓鞘內（裂）水腫（神經髓鞘細胞水腫），進行性多灶性腦白質病，胺基酸代謝異常（如苯丙酮尿症等），透神經元性變性、軸索水腫及部分腫瘤、血腫、膿腫等。其他臟器也可行DWI檢查，但目前在這些方面的經驗還不多，需要進一步研究。

DWI

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