磁共振扩散加权成像在脑部病变诊断中的应用
摘要：磁共振扩散加权成像（Diffusion Weighted Imaging ，DWI）是近年来发展起来的新技术，其依据不同组织间水分子扩散程度的差异性，提供一种与以往T1加权像、T2加权像不同的新的成像对比，当组织发生病变时，正常结构发生变化常可导致组织内的水分子扩散性质改变。DWI是目前在活体上进行水分子扩散测量与成像的唯一方法。现综述该技术的基本原理及其在脑梗塞、急性血肿、多发性硬化、脑部炎症、脑肿瘤等脑部病变中的应用价值。
The application of MR Diffusion Weighted Imaging in Diagnosing Brain Lesions
Abstract: Diffusion weighted imaging is a new technology which develops in these years. It makes use of strong diffusion gradients, so that the imaging obtained are not dependent on the T1 and T2 relaxation times, but are dependent on the diffusion of the water molecules. Disease processes affecting normal structures might lead to alteration of the water diffusion. Diffusion weighted imaging is the only technique that can make diffusion measure of water molecule and imaging in vivo at the same time. Diffusion weighted imaging has therefore been shown to be useful in the early detecting or diagnosing intracranial abnormalities such as infarction, acute haematomas, multiple sclerosis, brain infection, intracranial tumor, etc.
1扩散加权成像的基本原理
扩散是分子在媒介中的一种随机热运动（布朗运动），在梯度磁场存在的情况下，水分子中的质子横向磁化发生相位位移，相位位移发生广泛扩散、相互干扰，导致MR信号衰减，这种衰减取决于扩散系数及梯度磁场强度，扩散系数（diffusion coefficient, D）用来表示分子扩散的程度，D值越大，扩散速率越大，反之则变小。
根据分子扩散是否受到阻碍将其分为自由扩散和限制性扩散两种。在自由扩散中，分子运动不受限制，扩散距离与扩散时间（t）呈线性比例关系。限制性扩散中情况就变得复杂，短t时分子的扩散与自由扩散相似，随着t延长，多数分子扩散足够远时会遇到细胞膜而受阻，限制分子进一步运动。
分子的扩散效应非常弱，在常规脉冲序列上可忽略不计。因此必须在常规脉冲序列上加一对极性相反、强大的扩散敏感梯度才能得到DWI。DWI对梯度系统要求严格，必须具有较高的场强、线性好、升值快及无涡流干扰。DWI的程度主要取决于梯度脉冲的强度和持续时间，当梯度场足够大时，驰豫时间的T2的影响可以忽略不计。
如在任一成像系列中加入强磁场梯度（扩散梯度）突出扩散效应即可行DWI，在DWI上，扩散加权的程度由扩散梯度因子（用b表示）决定，单位为s/mm2。振幅大、持续时间短的扩散敏感梯度可得到较大的b值，b值越大，对扩散的敏感性越高，常规T2加权像上的b值为0。必须使用不同的梯度场强度和b值获得多个DWI图像才能得到真正的D值。
常规SE序列成像时间长，难以应用于临床，解决的办法包括应用心电门控、新的脉冲序列、快速梯度回波序列（STEAM、SSFP、HASTE及螺旋式MRI等）和回波平面成像（EPI）都能提高DWI的质量。其中EPI具有成像速度极快、切层效率极高的优点，能在极短的时间内进行多个不同b值的DWI，并可覆盖整个人脑，有效地避免了运动伪影的影响；另外b值增大，对扩散地敏感性明显增高，较大的b值具有较大的扩散权重，并引起较大的信号下降。EPI现已成为DWI的主要方法。但由于EPI化学位移伪影较大，用在颅底易产生磁敏感性伪影，用脂肪抑制技术，同时让成像层面与颅底平行即可改善这些情况。
在DWI上，分子的扩散会受到诸多因素的影响，如血流、脑脊液的流动、宏观运动和细胞膜等因素的影响，所以在DWI上一般采用综合了上述因素的表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）来代替真正的扩散系数D，前者明显大于后者。至少需要获得两帧不同的DWI图像通过Stejiskal-Tanner公式ADC=In(s2/s1)/(b1-b2)（s2与s1是不同扩散敏感系数（b）值条件下的扩散加权信号的强度，b为常数）计算方可得到有关参数，然后才能计算出一个ADC图像用于显示每个体素内的ADC值，ADC图像表示每个体素内水分子的扩散，与T1和T2驰豫无关。活体组织水分子的ADC值一般小于纯水的2－10倍，其原因是水分子在组织内会遇到纤维、细胞器和大分子的阻挡，使分子的运动发生扭曲，另外自由水分子与黏附于运动缓慢大分子上的水分子不停地交换也消耗了许多时间。
在DWI图上，图像的对比主要取决于组织间的ADC值，扩散快（ADC值高）的结构由于信号衰减大呈灰黑色的低信号，扩散慢（ADC值低）的结构由于信号衰减小而呈白色的高信号；在ADC图上，扩散速率快的组织具有较高的ADC值，信号增高，而扩散速率慢的组织ADC值小，信号下降。
2扩散加权成像在脑部病变诊断中的应用
DWI产生的图像与以往的MR图像完全不同，现已逐渐应用于临床，尤其在中枢神经系统病变诊断中的应用教为广泛。
2.1 脑梗塞
急性脑缺血后脑组织的ADC值在超急性期显著下降，并且在急性期数天内维持在低水平，平均较健侧下降74.03%±11.02%；以后ADC值逐渐升高，2周后较健侧明显升高，平均升高108.46%±20.88%，并在慢性期维持在高水平。
在缺血性脑血管病的超急性期，尤其在发病5小时以内，DWI 较常规T2WI有明显的优势,DWI最早能显示起病后2小时左右的新鲜梗塞灶。病理生理实验证明，中枢神经元在突然发生的完全缺血缺氧后几分钟即会出现细胞内代谢紊乱，由此引发细胞内环境异常，酶和膜系统发生功能障碍，细胞内离子浓度改变，水分增加。此时单位体积组织内水分子的ADC值开始下降，在DWI图像上即会出现异常的高信号。如果脑组织缺血缺氧情况得不到改善，那么ADC值很快下降，一般在几小时内达到最低水平。这时，局部组织的细胞内容积与细胞外容积的比值达到最大。以后，随着细胞毒性水肿的进展和血
管源性水肿的出现，ADC值将维持在一个较低水平。当细胞损伤发展到细胞内甚至整个细胞的膜系统崩溃时，ADC值开始逐渐上升。最后，当组织内有形成分液化消失后，ADC值达到高峰,并将维持在高水平。在ADC值上升的过程中，会有一个恢复到原有基础水平的时期，也就是假正常化现象，一般出现在起病后5天。
急性期脑内血肿
血肿在MRI上的信号是由氧合血红蛋白与红细胞膜的状态决定的。在急性阶段外渗血液中的红细胞仍可能保持为含有氧合血红蛋白的完整双凹形，但细胞膜会逐渐发生收缩变成棘红细胞，细胞内的氧合血红蛋白逐渐失氧而形成去氧血红蛋白。溶解后的红细胞ADC值较脑白质为高，完整的红细胞ADC值则低于脑白质。在DWI图上，急性期血肿呈三层结构。容积>20ml 的较大血肿，其中央区信号常欠均匀，高信号区可杂少许低信号区，这可能是由于在完整的红细胞内处于不同阶段的氧合血红蛋白混合存在，可能还包含有纤维和多种蛋白质；容积<20ml的血肿，其中央区则成相对均匀的高信号；所有血肿的边缘都可见一低信号带环绕，但在T2加权像上一些较大的血肿边缘则见不到此低信号环；低信号环的外围为高信号带包围。急性后期血肿中央区的ADC值增高可能反映了液体成分增加、漏出的血清扩散率增加。血肿边缘的低信号环可能是与血肿边缘早期完整红细胞的去氧血红蛋白磁化率效应有关，此低信号环为急性期血肿的一个重要特征，据此可与梗塞灶相鉴别。
2.3 多发性硬化(MS)
MS是最常见的脱髓鞘疾病，在DWI上可显示各种信号，急性期斑块内可见炎性细胞浸润、血管源性水肿、轴突上的髓鞘破坏，导致ADC值增加；但有时也见到ADC值降低而致斑块在DWI上呈高信号，这可能是由髓鞘内间隙发生的一种选择性细胞毒性水肿所致，也可能是因于少突神经胶质细胞内的细胞毒性水肿。慢性期斑块的神经胶质和轴突萎缩，或伴有囊性变，导致ADC值增加。
2.4脑部炎症
急性脑炎时，脑组织可因炎性细胞索、终末脑循环紊乱、血脑屏障破坏等因素发生损伤，而先出现细胞性脑水肿，DWI 能较CT、常规MRI及FLARE等先发现病变区，而显示初较强的优越性。
脑膜炎时，由于继发血管炎、血栓、蛛网膜炎、小脑扁桃体疝致脑内供血动脉受压等，成人患者10－20％出现脑梗塞，在婴幼儿则达30％左右。脑梗塞一般在炎症发生1－6天后即可出现。DWI能在出现脑梗塞症状后迅速查处梗塞灶，而有利于临床治疗。
细菌性脑脓肿时，由于在脓腔内包含较多复杂的成分，如蛋白质、大量炎性细胞、坏死组织、渗出液等，因而粘滞性较强，脓腔内的水分子与羧基、羟基以及大分子上的氨基酸群相结合，导致水分子的扩散受限，ADC值下降，在DWI上产生高信号，在ADC图
上则呈低信号。而一般情况下囊性、坏死性脑肿瘤则在DWI核ADC 图上呈相反改变。
脑结核瘤时，形成的干酪性肉芽肿与正常脑组织相比，其内水分子的扩散情况通常变化不甚明显，因此其在DWI和ADC图上一般都呈中等信号，与周围正常脑组织相仿，而不同于脑脓肿和囊性、坏死性脑肿瘤。
文献认为，在因考虑脑部炎症而行MRI检查时，DWI应列为常规，这有利于早期发现和正确诊断病变。
2.5脑部肿瘤
胶质瘤：不同级别的胶质瘤由于其肿瘤细胞分化的程度不同，细胞间质间隙有有较大的差异，而对水分子的扩散产生不同的影响。恶性胶质瘤的ADC值较低，而偏良性的胶质瘤ADC
值较高。低度恶性胶质瘤在DWI上与脑实质相比呈等或稍高信号，在ADC图上呈明显高信号，ADC值较低；恶性胶质瘤在DWI上与与脑实质相比呈高信号，在ADC图上呈明显低信号，ADC值较低；间变型胶质瘤呈较低的ADC值，但比恶性胶质瘤高。
转移瘤：转移瘤较易出现坏死，和发生囊变、坏死的其它肿瘤一样，囊变、坏死区内包含一些细胞碎屑、少量炎性细胞、浆液，成分较简单，粘滞性低，水分子扩散无受限，甚至超过正常脑组织，因而ADC值升高，在DWI上形成低信号，在ADC图上则呈高信号。这些发生囊变、坏死的肿瘤之间在DWI和ADC图上较难鉴别。有
报道说瘤周水肿组织ADC值在转移瘤的明显高于在胶质瘤或脑膜瘤的，这也许对转移瘤的诊断有所帮助。
脑膜瘤：良、恶性脑膜瘤的ADC值有显著差异，良性脑膜瘤通常细胞密度较小，细胞外间隙较大，ADC值较高，平均为
0.79±0.24mm2/s,间变性脑膜瘤的细胞密度较大，ADC值较低，平均为0.70±0.13mm2/s，ADC值定量有助于鉴别脑膜瘤的良恶性，但两组间的ADC值可有较多重叠，在单个病例并不能可靠地鉴别脑膜瘤地良恶性。脑膜瘤的DWI表现较不一致，可表现为高、等及低信号，良恶性脑膜瘤的DWI表现无显著差别。
表皮样囊肿（胆脂瘤）与蛛网膜囊肿：胆脂瘤在CT和常规MRI 上往往表现为和脑脊液相似的密度和信号，临床上很难和蛛网膜囊肿相鉴别。但胆脂瘤由于含有葱皮样排列的透明角质蛋白并富含胆固醇结晶，因而其粘滞度亦高，ADC值显著高于脑脊液，在DWI 常表现为高或稍高信号，与蛛网膜囊肿的显著低信号成鲜明对比，能确切地予以鉴别。
?中枢神经影像学 Ｖｏｘｅｌ－ｂａｓｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｉｍａｇｉｎｇ ｆｏｒｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｄｅｐ ｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｏｒｂｉｄｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｄｅｐ ｒｅｓｓｉｏｎＺＥＮＧ Ｘｉａｎｇ－ｚｈｕ１，ＹＵＡＮ Ｈｕｉ－ｓｈｕ１＊，ＬＩＵ Ｙｉｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ１， ＺＨＡＮＧ Ｈａｎ２，ＷＡＮＧ Ｘｉ－ｌｉｎ２ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ，Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｔｈｉｒｄ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＣｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ Ｌｉａｉｓｏｎ，Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｉｘｔｈ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｃｅｒｅｂｒａｌ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｏｆ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄ ｃｏｍｏｒｂｉｄ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｉｍａｇｉｎｇ（ＤＫＩ）．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｗｅｎｔｙ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｄｅｐｒｅｓ－ｓｉｏｎ（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ ｇｒｏｕｐ），２６ｃｏｍｏｒｂｉｄ ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ（ｃｏｍｏｒｂｉｄ ｇｒｏｕｐ），２６ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ（ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｇｒｏｕｐ）ａｎｄ ２３ｈｅａｌｔｈｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｕｂｊｅｃｔｓ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｒｏｕｐ）ｗｅｒｅ ｒｅｃｒｕｉｔｅｄ．ＤＫＩ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｕｓｉｎｇ ａ ３．０Ｔｓｃａｎｎｅｒ．Ｍｅａｎ ｋｕｒｔｏｓｉｓ（ＭＫ）ｍａｐｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｍｏｎｇ ４ｇｒｏｕｐｓ．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ＭＫ ａｎｄ Ｈａｍｉｌｔｏｎ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｃａｌｅ（ＨＡＭＤ－１７）ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｒｏｕｐ，ＭＫ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｒｉｇｈｔｍｉｄｄｌｅ ｆｒｏｎｔａｌ ｇｙｒｕｓ，ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｆｕｓｉｆｏｒｍ ｇｙｒｕｓ，ｒｉｇｈｔ ａｎｔｅｒｉｏｒ ｃｉｎｇｕｌａｔｅ ｇｙｒｕｓ，ｌｅｆｔ ｍｉｄｄｌｅ ｃｉｎｇｕｌａｔｅ ｇｙｒｕｓ，ｌｅｆｔ ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｃｉｎｇｕｌａｔｅ ｇｙｒｕｓ，ｒｉｇｈｔ ｉｎｓｕｌａ，ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｈｉｐｐｏｃａｍｐｕｓ，ｒｉｇｈｔ ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｇｙｒｕｓ ａｎｄ ｌｅｆｔ ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｇｙｒｕｓ，ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｐｒｅｃｕｎｅｕｓ，ｂｉ－ｌａｔｅｒａｌ ｐｕｔａｍｅｎ，ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｇｙｒｕｓ ａｎｄ ｍｉｄｄｌｅ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｇｙｒｕｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎ ｃｏｍｏｒｂｉｄ ｇｒｏｕｐ（Ｐ＜０．０５），ＭＫ ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎ ｍｏｒｅ ｃｅｒｅｂａｒａｌ ａｒｅａｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｆｒｏｎｔａｌ ｇｙｒｕｓ，ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｆｕｓｉｆｏｒｍ ｇｙｒｕｓ，ｒｉｇｈｔ ａｎｔｅｒｉｏｒ ｃｉｎ－ｇｕｌａｔｅ，ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｎｇｕｌａｔｅ ｇｙｒｕｓ，ｌｅｆｔ ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ ｃｉｎｇｕｌａｔｅ ｇｙｒｕｓ，ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｈｉｐｐｏｃａｍｐｕｓ，ｐａｒａｈｉｐｐｏｃａｍｐａｌ ｇｙｒｕｓ ｂｉｌａｔ－ｅｒａｌｌｙ，ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｍｉｄｄｌｅ ｏｃｃｉｐｉｔａｌ ｇｙｒｕｓ，ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｗｅｄｇｅ ａｎｔｅｒｉｏｒ ｌｏｂｅ，ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ｐｕｔａｍｅｎ，ｌｅｆｔ ｌｉｎｇｕａｌ ｇｙｒｕｓ，ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｍｉｄｄｌｅｔｅｍｐｏｒａｌ ｇｙｒｕｓ ａｎｄ ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｇｙｒｕｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｔｈａｌａｍｕｓ（Ｐ＜０．０５），ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ ｃｅｒｅｂａｒａｌ ａｒｅａｓ ｗｈｅｒｅ ＭＫ ｄｅ－ｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｇｒｏｕｐ；ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ ｇｒｏｕｐ，ＭＫ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｒｉｇｈｔ ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｆｒｏｎｔａｌ ｇｙｒｕｓ，ｒｉｇｈｔ ｆｕｓｉ－ｆｏｒｍ ｇｙｒｕｓ，ｒｉｇｈｔ ｉｎｓｕｌａ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ａｎｔｅｒｉｏｒ ｃｉｎｇｕｔａｔｅ ｉｎ ｃｏｍｏｒｂｉｄ ｇｒｏｕｐ（Ｐ＜０．０５）．ＭＫ ｉｎ ｒｉｇｈｔ ｈｉｐｐｏｃａｍｐｕｓ（ｒ＝０．４２１，Ｐ＜０．００１）ａｎｄ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｍｉｄｄｌｅ ｆｒｏｎｔａｌ ｇｙｒｕｓ（ｒ＝０．４００，Ｐ＝０．００１）ｗｅｒｅ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ＨＡＭＤ－１７ｓｃｏｒｅｓ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｏｒ ｗｉｔｈｏｕｔ ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｈａｓ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｓ ｏｆ ｆｒｏｎｔａｌ－ｓｕｂｃｏｒｔｉ－ｃａｌ－ｌｉｍｂｉｃ ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ ｍａｙ ｈａｖｅ ａ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ．［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ；Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ；Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ；Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｉｍａｇｉｎｇＤＯＩ：１０．１３９２９／ｊ ．１００３－３２８９．２０１５．０５．００７［基金项目］科技部国家科技支撑计划（２００９ＢＡＩ７７Ｂ０ ）。［第一作者］曾祥柱（１９７７—），男，湖北荆州人，博士，主治医师。研究方向：中枢神经系统磁共振诊断及功能磁共振成像。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｅｎｇ ＿ｘ＿ｚｈ＠１２６．ｃｏｍ［通信作者］袁慧书，北京大学第三医院放射科，１００１９１。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕｉｓｈｕｙ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ［收稿日期］２０１４－０８－１８ ［修回日期］２０１５－０４－ ０３抑郁症及抑郁高血压共病患者脑部基于 体素的磁共振扩散峰度成像研究 曾祥柱１，袁慧书１＊，刘 颖１，王 筝１，张 函２，王希林２ （１．北京大学第三医院放射科，北京 １００１９１；２．北京大学第六医院联络会诊科，北京 １００１９１ ）［摘 要］ 目的 探讨磁共振扩散峰度成像（ＤＫＩ）在评价抑郁症及抑郁高血压共病患者脑部微观结构损害中的应用价值。方法 收集２０例抑郁症患者（抑郁症组）、２６例抑郁高血压共病患者（共病组）、２６例高血压患者（高血压组）、２３名健 ·８６６·中国医学影像技术２０１５年第３１卷第５期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｍｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌ，２０１５，Ｖｏｌ ３１，Ｎｏ ５
第六节MR扩散加权成像技术 MR扩散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI）是20世纪90年代初中期发展起来的MRI新技术，国内于90年代中期引进该技术并在临床上推广应用。DWI是目前唯一能够检测活体组织内水分子扩散运动的无创性方法。 一、扩散的基本概念 扩散（diffusion）是指分子热能激发而使分子发生一种微观、随机的平移运动并相互碰撞，也称分子的热运动或布朗运动。任何分子都存在扩散运动。扩散在很多非平衡态系统中可以观察到，如在一杯纯水中加入一滴红墨水，红墨水在水中逐渐散开即是一种扩散现象。但当平衡状态建立后，如上述例子中红墨水最后完全在水中散开，杯中各处红墨水浓度完全一样时，宏观的扩散不再观察得到，但实际上微观的扩散运动依然存在。通过一些特殊的技术可以检测这种分子的微观扩散运动。DWI技术就是检测这种微观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技术实际上检测的是人体组织内水分子的扩散运动。 如果水分子扩散运动不受任何约束，我们把这种扩散运动称为自由扩散运动。但在生物体中，水分子由于受周围介质的约束，其扩散运动将受到一定程度的限制，我们把这种扩散运动称为限制性扩散。在人体中，我们可以把脑脊液、尿液等的水分子扩散运动视作自由扩散，而人体一般组织中水分子的扩散运动属于限制性扩散。实际上DWI就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。 在人体组织中，由于组织结构的不同，限制水分子扩散运动的阻碍物的排列和分布也不同，水分子的扩散运动在各方向上受到的限制可能是对称，也可能是不对称的。如果水分子在各方向上的限制性扩散是对称的，我们称之为各向同性扩散（isotropic diffusion）。如果水分子在各方向上的限制性扩散是不对称的，我们称之为各向异性扩散（anisotropic diffusion）。各向异性扩散在人体组织中普遍存在，其中最典型的是脑白质神经纤维束。由于神经细胞膜和髓鞘沿着神经轴突的长轴分布并包绕轴突，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各方向上，水分子的扩散运动将明显受到细胞膜和髓鞘的限制。 二、DWI的原理 DWI的物理学原理比较复杂，这里我们仅作简单介绍。 MRI检测到的信号最后都分配到每个像素中，每个像素实际上代表受检组织的一个体素，我们就以一个体素为例，并结合目前最常用于DWI的SE-EPI序列来介绍DWI的基本原理。 射频脉冲使体素内的质子相位一致，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。除了上述两种因素以外，如果我们在某个方向上施加一个梯度场，实际上是人为在该方向上制造磁场不均匀，那么体素内该方向上质子的进动频率将出现差别，从而也造成体素内质子群失相位，最后也引起宏观磁化矢量的衰减，MR信号减弱。
ＦＭＲＩ脑功能磁共振成像的原理及应用进展 功能磁共振是在磁共振原理的基础上根据人脑功能区被信号激活时血红蛋白和脱氧血红蛋白两者之间比例发生改变，随之产生局部磁共振信号的改变而进行工作的。凭借其具有较高的空间、时间分辨率，无辐射损伤以及可在活体上重复进行检测等优点已广泛应用于脑功能的研究。 1 磁功能磁共振概述 磁共振功能成像(function magnetic resonance imaging，FMRI)是目前脑功能研究中的一个热点。20世纪90年代后，BOLD（blood oxygenation level dependent）磁共振功能成像已广泛应用于脑功能的研究。其优点是就有较高的空间、时间分辨率，无辐射损伤以及可以在活体上重复进行检测。理论上讲，凡以反映器官功能状态成像为目标的磁功能成像技术都应称之为功能磁共振成像。目前，临床上已较为普遍使用的功能成像技术有：各种弥散加权磁共振成像技术（diffusion-weighted imaging，DWI），各种灌注加权磁共振成像技术（perfusion weighted imaging，PWI），磁共振波谱和波谱成像技术（blood oxygenation level dependent，BOLD）。观察脑神经元活动和神经通路的成像技术时，这种成像技术应叫做脑功能磁共振成像（FMRI），它一般包括水平依赖成像；脑代谢测定技术成像；神经纤维示踪技术如弥散张量和磁化转移成像。 1.1 FMRI的基本原理：FMRI的方法很多，主要包括注射照影剂、灌注加权、弥散加权及血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent，BOLD）法，目前应用最广泛的方法为BOLD法：血红蛋白包括含氧血红蛋白和去氧血红蛋白[1]，两种血红蛋白对磁场有完全不同的影响，氧合血红蛋白是抗磁性物质，对质子弛豫没有影响，去氧血红蛋白是顺磁性物质，其铁离子有4个不成对电子，可产生横向磁化磁豫缩短效应（preferential T2 proton relaxation effect，PT2PRE）。因此，当去氧血红蛋白含量增加时，T2加权像信号减低。当神经元活动增强时，脑功能区皮质的血流显著增加，去氧血红蛋白的含量降低，削弱了PT2PRE，导致T2加权像信号增强，即T2加权像信号能反映局部神经元活动，这就是所谓血氧水平依赖BOLD[2]效应，它是FMRI基础[3]。 梯度回波成像（gradient recall echo，GRE）是FMRI的常规脉冲序列，它对磁化效应引起的T2效应非常敏感，梯度回波脉冲序列使用单次激发小翻转角射频脉冲和极性翻转的f编码梯度场，在采集信号过程中，由于梯度场引起的去相位就会完全被再聚集，而回波信号则取决于组织的T2。在信号采集过程中，GRE 与SE序列相似。都是通过多次反复采集回波信号完成全部的相位编码和数据采集。ＧRＥ扫描对流空现象，扩散现象以及对功能成像非常重要的Ｔ２效应等诸
[收稿日期]2013－03－01 [作者简介]郭启勇（1958-），男，浙江东阳人，教授。 茳综述荥 MRI 水扩散加权成像分子机理研究进展 郭启勇1，辛 军1，张新1，于兵1，赵周社2，李宏利2，李红2，王晓明1，廖伟1 （1.中国医科大学附属盛京医院，辽宁沈阳110004；2.通用电气（中国）医疗系统集团，北京 100176） [摘要] 本文简要介绍磁共振扩散加权成像（MRI-DWI ）原理和影响因素，多b 值DWI 成像临床应用，以及采用传统简单 水扩散原理在对DWI 临床图像进行解释时存在的一些挑战。然后重点介绍水通道蛋白（Aquaproins ，AQPs ）理论和研究现状，以及生理和病理情况下表观扩散系数（ADC ）与AQP 表达之间的关系和研究进展。迄今，还没有通过分子影像技术直接获得ADC 与AQP 表达之间关系的结果。最后对基于AQP 分子成像前景进行介绍，需要从分子生物学、分子医学和分子影像的新观点重新认识MRI 水分子成像技术和其潜在的临床应用。 [关键词]磁共振成像，扩散[中图分类号]R 445.2[文献标识码]B [文章编号]1008－1062（2013）07－0496－05 Progress in the study of molecular mechanism in water diffusion weighted MRI GUO Qi-yong 1 ,XIN Jun 1,ZHANG Xin 1,YU Bing 1,ZHAO Zhou-she 2,LI Hong-li 2,LI Hong 2,WANG Xiao-ming 1,LIAO Wei 1 (1.Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China;2.General Electronic Company Healthcare(China),Beijing 100176,China) Abstract:This paper briefly introduces the principles and influence factors of diffusion weighted MRI (DW MRI),and multi-b values in clinical application of DWI.The challenges exist in using traditional simple water diffusion to interpret the principle of clinical DW MR imaging were also discussed.The theory of aquaporin and its recent research status,as well as the relationship between apparent diffusion coefficient (ADC)under pathological and physiological condition and water channel protein (aquaproins,AQPs)expression were focused on.Until now,no result was acquired through using molecular imaging technique for direct access of the relationship between ADC and AQP expression.Finally,the new prospect of the water channel protein molecular imaging was introduced.From the aspect of molecular biology,molecular medicine and molecular imaging to renew knowledge and upgrade the point of view in recognizing water diffusion MR imaging and its potential clini -cal application is urgent and important. Key words:Diffusion magnetic resonance imaging 磁共振成像无电离辐射、具有极高的软组织对比度、能够提供组织细胞功能和分子水平的信息已经成为非常重要的临床前期研究和临床应用的医学影像技术。MRI 水分子扩散加权成像（DWI ）技术能够提供活体水分子分布、运动的特征信息，已经成为脑、肝脏和前列腺等脏器MRI 扫描的常规序列[1]。新的研究结果表明DWI 还可能在临床前期药物开发领域发挥作用[1]。但是，随着基础分子生物学、分子医学研究的不断深入，特别是Agre 等在1993年发现了水通道蛋白（Water channel protein ，WCP ），即水孔蛋白（Aquaporins ，AQPs ）后彻底改变了传统观念上水在细胞膜扩散（被动转运）观念，创立了水在细胞膜主动转运全新理论基础[3-4]。WCP 理论的建立对传统DWI 成像机理提出挑战，为从分子生物学、分子医学和分子影像技术的角度重新认识，以及扩大DWI 的临床应用奠定了基础。本文就MRI 水扩散加权成像分子机理研究进展进行介绍。 1水扩散和传统观念水扩散成像机理1.1 水自由扩散现象 悬浮在流体中的微粒受到流体分子与粒子的碰 撞而发生不停息的随机运动。物质微观分子随机热运动（弥散或扩散）被称为布朗运动。水中的水分子运动属于布朗运动。纯水中水分子在37°时的扩散系数大约是3×10-3mm 2/s 。水是细胞维持人体正常的生理功能不可缺少的重要组成部分。人体组织中水分子在血液、组织细胞间隙和细胞内的运动也属于布朗运动。生物组织中水的扩散系数比纯水小2~10倍。 1.2传统水扩散成像的原理、方法和影响因素组织细胞间水分子的布朗运动是传统的MRI- DWI 理论基础。传统观念认为这主要是组织中细胞 膜、细胞间质等对水的扩散运动影响，以及水分子在运动过程部分与细胞和细胞间隙组织上大分子交换所致。由于水分子运动距离仅数微米，MRI 的系统分辨力达不到直接检测的目的，但是可以采用间接的方法进行。为测量组织细胞间隙水分子扩散信号，在常规的MR 脉冲序列两侧施加两个极性强的、快速切换的梯度脉冲。第一个梯度脉冲使质子自旋去相位，如果没有水分子的运动，则第二个梯度脉冲可使其完全复相位。水分子的随机运动造成组织信号减弱，其减弱的程度与水分子运动速度相关。施加梯度的强度和持续时间、间距用扩散敏感度b 表示[1-2]。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f27537131.html, 磁共振弥散加权成像（DWI）技术在诊断超急性期脑梗塞的临床应用 作者：阳俊葛凯任元亮吴凤英杨丽兰 来源：《健康必读·下旬刊》2018年第08期 【摘要】目的：对磁共振弥散加权成像（DWI）技术在诊断超急性期脑梗塞的临床应用 价值进行研究。方法：选取本院在2016年6月到2017年6月间收治的80例超急性期脑梗塞 患者作为实验研究对象，对80例超急性期脑梗塞患者进行磁共振弥散加权成像（DWI）序列及T2W1序列扫描，另根据患者实际病情进行其他序列扫描。扫描后对影响结果进行医学分析。结果：在15例超急性期脑梗塞患者中，有14例患者检测后显示为高信号，阳性率为93.33%；在65例急性期脑梗塞患者中，经T2W1序列和T2WF-FLAIR序列扫描中有58例患 者表现为稍高信号，阳性率为89.23%，DWI序列扫描检测有65例患者显示高信号，其阳性率检测为100.00%。结论：磁共振弥散加权成像（DWI）技术在超急性期脑梗塞的临床诊断中具有重要的价值，值得在临床实践中进行推广。 【关键词】磁共振；弥散加权成像；超急性期脑梗塞；应用价值 Abstract：Objective： to study the clinical value of DWI in the diagnosis of hyperacute cerebral infarction. Methods： 80 cases of hyperacute cerebral infarction admitted from June 2016 to June 2017 in our hospital were selected. Infarct patients as experimental subjects， Mr diffusion weighted imaging （DWI） sequence and T2W1 sequence were performed in 80 patients with hyperacute cerebral infarction. In addition，other sequence scans were performed according to the patient’s actual condition. Medical analysis of the results was performed after scanning. Results： of the 15 patients with hyperacute cerebral infarction， 14 showed high reliability after examination. In 65 patients with acute cerebral infarction， 58 of the 65 patients with acute cerebral infarction showed slightly hyperintense signal， and the positive rate was 89.23%. Conclusion： diffusion weighted Mr imaging （DWI） technique is of great value in the diagnosis of hyperacute cerebral infarction， and it is worth popularizing in clinical practice. keywords Magnetic resonance imaging； diffusion weighted imaging； hyperacute cerebral infarction； application value 【中图分类号】R445.2 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783（2018）08-03--01 在临床治疗中，脑血管疾病是一种多发、常见的疾病，患者由于脑部缺血形成的脑组织坏死被称为脑梗死，其是神经系统疾病中一种发病率高、致残率高、致死率高的疾病，对人类的身体健康构成了严重的威胁。所以，在临床治疗中，对该类疾病做到早发现，早治疗，对治疗效果起到着至关重要的作用。随着现代医疗技术的发展，磁共振成像技术在几年新发展出一种
磁共振扩散峰度成像技术研究进展 戴艳芳 综述，卢 洁，李坤成 审校 （首都医科大学宣武医院医学影像学部放射科 北京 １０００５３） 【摘 要】 磁共振扩散峰度成像（ＤＫＩ）作为非高斯扩散成像技术，在探测组织细微结构损伤方面优于传统扩散成像技术（包括ＤＷＩ和ＤＴＩ），并已被初步应用于临床研究，对脑肿瘤的评价、退行性疾病、脱髓鞘疾病和脑血管疾病等方面均取得了初步成果，具有广阔的临床应用前景。本文对ＤＫＩ成像原理和在临床应用的优势与不足进行综述。 【关键词】 扩散峰度成像；峰度；磁共振成像 中图分类号：Ｒ４４５．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－９０１１（２０１５）０５－０９１３－０３ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｉｍａｇｉｎｇ ＤＡＩ Ｙａｎ－ｆａｎｇ，ＬＵ Ｊｉｅ，ＬＩ Ｋｕｎ－ｃｈｅｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ，Ｘｕａｎｗｕ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｃａｐｉｔａｌ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００５３，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ａｓ ａ ｎｏｎ－Ｇａｕｓｓｉａｎ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｉｍａｇｉｎｇ（ＤＷＩ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｌ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｉｍａｇｉｎｇ（ＤＫＩ）ｉｓ ｂｅｔｔｅｒｔｈａｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ＤＷＩ ａｎｄ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ（ＤＴＩ）ｉｎ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｉｓｓｕｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＤＫＩ ｈａｓ ｓｈｏｗｎ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒａｉｎ ｔｕｍｏｒｓ，ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ，ｄｅｍｙｅｌｉｎａｔｉｎｇ ｄｉｓｅａｓｅｓ，ａｎｄ ｃｅｒｅｂｒｏｖａｓｃｕｌａｒ ｄｉｓｅａｓｅｓ．Ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ＤＫＩ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】 Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｉｍａｇｉｎｇ；Ｋｕｒｔｏｓｉｓ；Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ 磁共振扩散峰度成像（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｉｍａｇｉｎｇ，ＤＫＩ）作为扩散张量成像（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ，ＤＴＩ）的拓展，采用非高斯分布模型，较传统ＤＴＩ而言该模型更符合高ｂ值下组织内水分子实际扩散分布情况，不仅可以获得ＤＴＩ相关指标（如平均扩散系数、各向异性分数等），还可以同时获得ＤＫＩ特有指标（如峰度、平均峰度等），为临床研究提供了更丰富信息［１～３］。另外，ＤＫＩ对组织微观结构的改变更加敏感，因此能为组织微观结构变化及某些疾病早期的组织细微损伤探测提供更为先进、准确的评价。近年来，ＤＫＩ在临床研究中已有初步应用，并取得了一定成果，本文对ＤＫＩ成像原理和在临床应用的优势与不足进行综述。 １ ＤＫＩ成像技术原理 １．１ ＤＫＩ技术理论原理 扩散加权成像（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｉｍａｇｉｎｇ，ＤＷＩ）和ＤＴＩ成像技术已广泛应用于临床，最常使用的指标如表观扩散系数（ａｐｐａｒｅｎｔ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ＡＤＣ）、各向异性分数（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ，ＦＡ）等已普遍用以诊断和评估中枢神经系统相关疾病。但是，ＦＡ和ＡＤＣ具有一定局限性，因为传统扩散成像技术基于高斯假设模型进行计算，然而，神经元组织是复杂的微观环境，水分子扩散信号的衰减受诸多因 作者简介：戴艳芳（１９８２－），女，北京人，在职硕士研究生，主管技师，主要从事磁共振成像技术工作 通信作者：李坤成 教授 Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｊｒ．ｌｉｋｕｎｃｈｅｎｇ＠ｖｉｐ．１６３．ｃｏｍ素影响，特别是高ｂ值下水分子并不遵循高斯分布，因此，理想高斯模型并不能真实地反映组织的结构信息，新的非高斯模型扩散成像技术，如Ｑ空间成像（ｑ－ｓｐａｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ，ＱＳＩ）和ＤＫＩ，在理论层面较传统扩散成像技术更具优势。 ＤＫＩ利用峰度量化非高斯模型下水分子任意分布的概率，不需要完整测量扩散位移分布概率，因此其成像时间和对梯度硬件的要求都低于ＱＳＩ。ＤＫＩ采用了非线性位移分布的数学表达式，反映水分子扩散的非高斯特性，与ＤＴＩ不同，要求特定扩散方向的扩散加权信号大小符合如下ｂ值函 数［１，４］：Ｓ（ｂ）＝Ｓ（０）ｅｘｐ（－ｂＤ＋１ ｂ ｂ２ Ｄ２ Ｋ）。 其中Ｄ是扩散系数，Ｋ是扩散峰度。因为附加自由度参数，故至少需要３个不同的ｂ值，且其中必须含有ｂ＝０。类似于传统扩散张量，扩散峰度张量使用取向峰度的全部表征［１，４］，此扩散峰度张量具有１５个独立的自由度，要求必须至少１５个独立的扩散方向反映组织的各向异性扩散特性，包括方向依赖性，上述函数最终有２２个自由度，其中６个用于扩散张量，１５个用于峰度张量，１个与Ｓ（０）相关。完整ＤＫＩ数据包含构建扩散张量所需的全部信息，因此，非线性扩散函数可以同时获得传统扩散指标ＡＤＣ和表观峰度系数（ａｐｐａｒｅｎｔ ｋｕｒｔｏｓｉｓ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ＡＫＣ）。ＡＫＣ值可量化偏离高斯模型的偏差量，反映生物组织的非高斯特性，这些参数也可以使用张量形式表达［５，６］。 １．２ ＤＫＩ相关参数 ３ １ ９ 医学影像学杂志２０１５年第２５卷第５期 Ｊ Ｍｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．５ ２０１５
宫颈癌扩散峰度成像检查的可重现性研究 目的评估磁共振扩散峰度成像（DKI）应用于宫颈癌检查的可重现性。方法选取我院2016年6～12月的10例宫颈癌患者和10名健康志愿者，于相隔24 h～14 d进行2次轴位DKI扫描，测量峰度参数K以及扩散参数D，并用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果总受试者、志愿者和宫颈癌患者参数D的组内变异系数（ICC）分别为0.899、0.935和0.828，参数K的ICC分别为0.870、0.871和0.877。总受试者、志愿者和宫颈癌患者参数D的变异系数分别为17.23%、16.43%和16.51%，参数K的变异系数分别为17.85%、20.16%和12.28%。结论DKI 序列在检测宫颈组织水分子非高斯扩散方面具有较好的可重现性。 [Abstract]Objective To evaluate the reproducibility of magnetic resonance imaging （MRI）diffusional kurtosis imaging （DKI）in detecting of cervical carcinoma.Methods 10 patients and 10 healthy volunteers in our hospital from June to December in 2016 were selected and underwent duplicate MRI scans by using DKI with an interval of 24 hours to 14 days.The metric K and D were obtained from parametric maps and evaluated by statistical software SPSS 19.0.Results The D value of intra group variation coefficient （ICC）of the total subjects，volunteers，and cervical cancer patients were 0.899，0.935 and 0.828，respectively.The ICC of parameter K was 0.870，0.871 and 0.877，respectively.The coefficients of variation of the D in the total subjects，the volunteers and the patients with cervical cancer were 17.23%，16.43% and 16.51%，respectively.The coefficients of variation of parameter K were 17.85%，20.16% and 12.28%，respectively.Conclusion DK imaging sequence appears reproducible in detecting the non Gauss diffusion of water molecules in cervical carcinoma. [Key words]Diffusional kurtosis imaging；Magnetic resonance imaging；Cervical carcinoma；Reproducibility 宮颈癌是我国女性常见的恶性肿瘤，其诊断以及疗效评判多依赖于核磁共振成像（MRI）。MRI可提供病灶在治疗前后形态学上的变化过程，但是对于早期微小病灶，常规MRI并不能有效发现。有学者发现肿瘤放疗后其功能学变化早于形态学[1]。作为功能磁共振的一个序列，扩散加权成像DWI参数表观扩散系数（ADC）可用检测肿瘤早于形态学变化之前的功能学变化，以此评估治疗效果[2]。然而作为一个以假设水分子遵循高斯分布为前提的序列，DWI并不能完全能准确描述水分子在人体内的扩散状况。 扩散峰度成像（DKI）也是扩散功能成像系列的一员，2005年首次被提及[3]，主要用于描述非高斯分布的水分子扩散。由于非高斯分布更符合水分子在人体内的实际扩散方式，因此DKI可提供更为精确的信息。目前DKI的研究主要集中于中枢神经系统，包括脑梗死、胶质瘤、多发性硬化、帕金森病、注意力集中缺陷等[4-8]。此外还有一些中枢神经系统外的疾病，如支气管畸形、肝细胞癌和前列腺癌[9-12]。但是关于DKI在宫颈癌中的应用，目前尚未见文献报道，因此本
万方数据
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磁共振弥散加权成像和灌注加权成像判定缺血半暗带的研究进展 作者：王佩佩， 卢洁， 李坤成 作者单位：首都医科大学宣武医院医学影像学部放射科,北京,100053 刊名： 中华老年心脑血管病杂志 英文刊名：Chinese Journal of Geriatric Heart Brain and Vessel Diseases 年，卷(期)：2014,16(4) 参考文献(13条) 1.Fisher M;Albers GW Advanced imaging to extend the therapeutic time window of acute ischemic stroke 2013 2.Chen F;Ni YC Magnetic resonance diffusion-perfusion mismatch in acute ischemic stroke:An update 2012 3.Wheeler HM;Mlynash M;Inoue M Early diffusionweighted imaging and perfusion weighted imaging lesion volumes forecast final infarct size in DEFUSE 2 2013 4.Bang OY;Saver JL;Lee KH Characteristics of patients with target magnetic resonance mismatch profile:data from two geographically and racially distinct populations 2010 5.Fiebach JB;Hopt A;Vucic T Inverse mismatch and lesion growth in small subcortical ischaemic stroke 2010 6.Nagakane Y;Christensen S;Brekenfeld C EPITHET:positive result after reanalysis using baseline diffusion-weighted imaging/perfusion weighted imaging co-registration 2011 7.Heiss WD The concept of the penumbra:can it be translated to stroke management 2010 8.Mukherjee P;Berman JI;Chung SW Diffusion tensor MR imaging and fiber tractography:theoretic underpinnings 2008 9.Paciaroni M;Caso V;Agnelli G The concept of ischemic penumbra in acute stroke and therapeutic opportunities 2009 10.Krisshna A;Ralph GR;Francesca M Computed tomography and magnetic resonance perfusion imaging in ischemic stroke:definition and thresholds 2011 11.Sun PZ;Benner T;Copen WA Early experience of translating pH weighted MRI to image human subjects at 3 Tesla 2010 12.Zhou J;van Zijl PC Defining an acidosis based ischemic penumbra from pH-weighted MRI 2011 13.González RG;Copen WA;Schaefer PW The Massachusetts General Hospital acute stroke imaging algorithm:an experience and evidence based approach 2013 引用本文格式：王佩佩.卢洁.李坤成磁共振弥散加权成像和灌注加权成像判定缺血半暗带的研究进展[期刊论文]-中华老年心脑血管病杂志 2014(4)
脑功能磁共振成像及其应用进展 聂生东1,聂斌2 (1.上海第二医科大学计算机教研室,上海 200025; 2.泰山医学院) 功能磁共振成像是近10余年来在传统的磁共振成像技术的基础上迅速发展起来的一种新的成像技术。与传统的磁共振成像技术不同的是，功能磁共振成像得到的是人脑在执行某项任务或受到某种刺激时的功能映射图，而不是人脑的解剖图像。它能够确定人脑在执行某项任务或受到某种刺激时大脑的哪些区域被激活。目前，功能磁共振成像技术在国外已经得到了广泛的应用，其应用领域涉及到脑科学研究的各个领域，如认知科学、心理学、神经科学、药物滥用以及临床应用等。国内在这一方面的研究和应用还刚刚开始。本文对近年来功能磁共振成像及其在国内外的应用进行了综述。 一、功能磁共振成像的原理及特点 功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）的突出特点是可以利用超快速的成像技术，反映出大脑在受到刺激或发生病变时脑功能的变化。它突破了过去仅从生理学或病理生理学角度对人脑实施研究和评价的状态，打开了从语言、记忆和认知等领域对大脑进行探索的大门。 传统的磁共振成像（MRI）与功能磁共振成像（fMRI）之间的主要区别是它们所测量的磁共振信号有所不同[1-3,6]。MRI是利用组织水分子中的氢原子核处于磁场中发生的核磁共振现象，对组织结构进行成像，而fMRI所测量的是在受到刺激或发生病变时大脑功能的变化。根据所测量的脑功能信号的不同，磁共振功能成像主要有以下四种工作方式：①血氧水平依赖功能磁共振成像（blood-oxygen-level-dependent fMRI，BOLD-fMRI）,它主要是通过测量区域中氧合血流的变化（或血流动力学的变化），实现对不同脑功能区域的定位；②灌注功能磁共振成像（perfusion fMRI）,又称为灌注加权成像(perfusion weighted imaging，PWI)。这种成像方法主要用于测量局部脑血流和血容积；③弥散加权功能磁共振成像（diffusion-weighted fMRI）,这种方法主要用于测量水分子的随机运动；④磁共振波谱成像（MRI spectroscopy）,该方法用于测量脑的新陈代谢状态以及参加到新陈代谢中的某些物质(如磷和氧)的含量。目前，临床上和脑科学研究中一般都是用第一种方式，文献中出现的fMRI，如果不做特别说明，一般都是指BOLD-fMRI，简称为fMRI。以下只给出其工作原理。 BOLD技术是fMRI的理论基础。当大脑在执行一些特殊任务或受到某种刺激时，某个脑区的神经元的活动就会增强。增强的脑活动导致局部脑血流量的增加，从而使得更多的氧通过血流传送到增强活动的神经区域，使该区域里的氧供应远远超出了神经元新陈代谢所需的氧量，导致了血流中氧供应和氧消耗之间的失衡，结果造成了功能活动区血管结构中氧合血红蛋白(oxyhemoglobin)的增加，而脱氧血红蛋白(deoxyhemoglobin)的相对减少[3-7]。脱氧血红蛋白是一种顺磁性物质，其铁离子有四个不成对电子，磁距较大，有明显的T2*缩短效应，因此在某一脑区脱氧血红蛋白的浓度相对减少将会造成该区域T2*信号的相对延长，使得该区域中的MR信号强度增强，在脑功能成像时功能活动区的皮层表现为高信号，利用EPI快速成像序列就可以把它检测出来。 目前，在临床和脑科学研究中进行脑功能成像的手段主要有：单光子发射计
磁共振扩散加权成像对肝癌的诊断及鉴别诊断目的探讨采用磁共振扩散加权成像鉴别诊断肝癌的效果。方法选取 2013年6月～2015年5月在我院接受检查的占位性病变患者85例，其中原发性 肝细胞癌28例，肝血管瘤30例，转移瘤15例，肝囊肿12例，均行磁共振扩散加权成像扫描，比较不同肝脏占位病变ADC值及不同b值下ADC值。结果不同肝脏占位病变ADC值随b值差的升高而降低，原发性肝癌ADC值明显低于肝血管瘤、转移瘤、肝囊肿，差异有统计学意义（P＜0.05）；b值差越大越接近实际DC值，且波动幅度较小。结论通过磁共振扩散加权成像量化分析ADC 值可提高肝癌的诊断及鉴别效果。 [Abstract] Objective To investigate the effect of magnetic resonance diffusion weighted imaging in the differential diagnosis of liver cancer. Methods The 85 patients with occupying lesions in our hospital from June 2013 to May2015 in our hospital were selected，including 28 cases of primary hepatocellular carcinoma，30 cases of hepatic hemangioma，15 cases of metastatic tumor，12 cases of hepatic cyst，They were scanned by diffusion weighted magnetic resonance imaging，the ADC value and ADC value of different liver lesions with different b values were compared. Results The ADC values of different liver lesions were decreased with the increase of b value，The ADC value of primary liver cancer was significantly lower than that of hepatic hemangioma，metastasis and hepatic cyst，the difference was statistically significant （P＜0.05）；The b value difference was more close to the actual value of DC，and the fluctuation was small. Conclusion Quantitative analysis of ADC value by MR diffusion weighted imaging can improve the diagnosis and differential diagnosis of hepatocellular carcinoma. [Key words] Magnetic resonance imaging；Diffusion weighted imaging；Differential diagnosis；Hepatocellular carcinoma 肝癌是常见的恶性肿瘤之一，恶性程度高，死亡率仅次于胃癌和食管癌[1]。其起病隐匿，确诊时多为中晚期而丧失最佳治疗时机，因此，及时鉴别、诊断肝癌意义重大。作为目前唯一能够无创性检测活体组织内水分子扩散过程的影像技术，磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）可通过微管扩散状态反映机体组织结构生理、病理特点[2-3]。DWI对中枢神经系统尤其是脑缺血的诊断价值已得到肯定，近年来，随着磁共振软技术的不断发展，DWI逐渐用于诊断体部恶性肿瘤性病变。本研究采用DWI诊断肝癌取得较好的效果，现报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取2013年6月～2015年5月在我院接受检查的占位性病变患者85例作