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磁共振扩散峰成像（DKI）技术在中枢神经系统的临床应用及研究进展作者：李双鑫鲍海华来源：《中西医结合心血管病电子杂志》2020年第30期【摘要】磁共振扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging， DKI）技术是一种采用非高斯水分子扩散运动原理的新型磁共振成像技术，可以更加敏感地反映组织微结构的复杂及特异程度，具有不使用对比剂、无创性等优点。
本文旨在就DKI技术的基本原理、在中枢神经系统的临床应用及研究进展予以综述。
【关键词】磁共振扩散峰成像;中枢神经系统;临床应用【中图分类号】R445 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095.6681.2020.30..011 DKI的基本原理及发展Jensen JH教授等人早在2005年就已经提出扩散峰度成像模型，以探测体内组织水分子扩散运动来提供组织的病理生理学改变和微观结构变化。
DKI技术是DWI和DTI技术的延伸和发展，与传统的DWI和DTI技术相比，DKI技术可以敏感地反映微结构的组织各向异性和组织异质性。
2 DKI的主要参数及意义DKI的参数包括峰度系数和扩散系数。
峰度系数包括：平均峰度（mean kurtosis，Kmean）、径向峰度（radial Kurtosis，Krad）、轴向峰度（axial kurtosis，Kax）;扩散系数包括：平均扩散系数（mean diffusivity，Dmean）、径向扩散系数（radial diffusivity ，Drad）、轴向扩散系数（axial diffusivity，Dax）及FA值。
再通过工作站对DWI图像进行分析测量得到ADC值。
2.1 平均峰度（Kmean）它是DKI最具代表性的参数，不依赖于组织的空间方向，因为它是多个b值且方向相同的扩散峰度平均值。
组织结构越复杂，非正态水分子扩散运动受限越显著，Kmean值就越大。
2.2 径向峰度（Krad）Krad值指垂直于主本征方向上的所有向量的扩散峰度平均值。
扩散峰度成像(DKI)在体部应用的研究进展周洋【摘要】扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)作为一种新兴的扩散磁共振技术,以非高斯分布模型为基础,相比传统弥散技术即弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)和扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI),对探测水分子在人体微环境内的扩散运动更加敏感,提供更丰富的扩散信息.DKI最初主要应用于中枢神经系统,近几年在体部应用方面也取得了初步结果.本文主要综述DKI 的原理及其在体部的应用现状和展望.【期刊名称】《复旦学报（医学版）》【年(卷),期】2018(045)006【总页数】6页(P911-915,920)【关键词】扩散峰度成像(DKI);非高斯扩散;峰度【作者】周洋【作者单位】上海市影像医学研究所上海 200032;复旦大学附属中山医院放射科上海 200032【正文语种】中文【中图分类】R445.2弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)和扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是一种在临床已经广泛应用的、检测活体组织内水分子随机布朗运动的成像序列。
目前,DWI和DTI通过检测水分子的微观运动,提供细胞密度和细胞外基质的相关信息,主要运用于病变的检测及定性,特别是对于肿瘤的良恶性鉴别、恶性肿瘤分级和预后判断或预测都起着重要的作用[1]。
DWI和DTI假设水分子在随机运动情况下满足高斯分布,然而对于真实生物而言,水分子的弥散受到局部组织结构和病变区特殊细胞形态的影响,其运动必然是非高斯的,并且生物分子水平细胞微环境越复杂,水分子运动受到的限制越大,非高斯分布越明显[2]。
2005年Jensen等基于DTI技术上的延伸,提出了扩散峰成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)技术[3]。
扩散加权像的原理及应用1. 什么是扩散加权像扩散加权像（Diffusion Weighted Imaging，简称DWI）是一种医学影像技术，用于观察组织中水分子的扩散运动。
它通过测量磁共振（Magnetic Resonance，简称MR）信号在不同梯度方向下的强度变化来获得图像信息。
在DWI图像中，组织中的水分子受到热力运动的影响而出现扩散现象。
通过对水分子的扩散进行评估，可以揭示组织的微观结构和病理变化，有助于诊断和治疗许多疾病，如脑梗死、肿瘤和炎症等。
2. 扩散加权像的原理DWI利用磁共振成像中的梯度脉冲技术，测量组织中水分子的运动速度和方向。
其基本原理是通过梯度磁场改变水分子的自由扩散，然后观察水分子在不同位置的信号强度变化。
具体来说，DWI利用射频脉冲和梯度磁场脉冲对组织中的水分子进行激发和定位。
在扩散过程中，水分子的MR信号会因为扩散作用而发生相位差异，从而导致信号的衰减。
通过不同的梯度方向和不同的梯度强度，可以获取不同的重建图像，用于表示水分子的扩散情况。
3. 扩散加权像的应用DWI在临床上广泛应用于不同领域，为医生提供了重要的辅助诊断工具。
(1) 脑梗死诊断DWI在脑梗死早期诊断中起着关键作用。
由于脑梗死引起的脑组织水分子扩散受限，DWI图像可以显示梗死灶的高信号区域，从而帮助医生尽早进行干预治疗。
(2) 肿瘤检测和评估DWI可用于检测和评估各种肿瘤，包括颅内和颅外肿瘤。
肿瘤组织中的细胞密度较高，导致水分子扩散受限，因此在DWI图像上呈现高信号。
通过对DWI图像的定性和定量分析，可以帮助医生评估肿瘤的侵袭性和治疗反应。
(3) 炎症和感染检测DWI可用于检测和评估炎症和感染性疾病，如髓核周围炎和脊髓炎。
炎症和感染引起的组织细胞增生和炎性渗出会影响水分子的扩散，从而在DWI图像上显示高信号。
(4) 白质病变和脑损伤评估DWI在评估白质疾病和脑损伤方面具有很高的应用价值。
白质病变通常导致水分子扩散的改变，通过DWI图像可以对白质损伤的程度和范围进行评估。
磁共振弥散峰度成像在中枢神经系统的应用王博(综述);刘鹏飞(审校)【摘要】Diffusion kurtosis imaging ( DKI) is an emerging technique based on the nongaussian diffusion of water in biological systems.DKI has shown unique advantages in describing the microstructure of biological tissues and finding out independent and complementary information to the traditional diffusion techniques . The additional metric information can be used to evaluate the complex microstructural environment and has shown promising results in clinical applications,such as cerebral infarction,brain tumors,demyelinating dis-eases,etc.Here is to introduce the principle of DKI,with focus on the application in the central nervous sys-tem diseases.%弥散峰度成像（ DKI）是一种基于生物组织内水分子非高斯分布的新兴技术。
DKI 描绘生物组织微观结构具有独特的优势，可以得到与传统弥散磁共振相比互补和独立的信息。
DKI技术所得到的额外参数信息可以评估组织微环境的复杂性在许多中枢神经系统疾病（如脑梗死、脑肿瘤、神经变性疾病等）的诊断，表现出很有意义的结果。
扩散加权成像（DWI ）是临床上广泛应用的扩散加权成像技术，但传统DWI 是以水分子高斯运动为基础的成像技术，与实际水分子运动不符。
由于生物组织中存在各向异性扩散的障碍，扩散过程中固有的各向异性需要得到考虑，从而出现了扩散张量成像（DTI ），引入二阶扩散张量，但DTI 依然解决不了纤维交叉时纤维走向问题。
针对这一特殊的运动状态，扩散峰度成像（DKI ）理论提出，并不断发展完善［1-2］。
DKI 是一种新兴的核磁共振成像方法，基于传统DWI 和DTI 技术延伸的相同类型的脉冲序列，通过在模型中拟合一个四阶峰度来弥补二阶张量的不足，更加准确地定量分析组织中水分子非正态扩散特性，来量化水分子非高斯扩散程度。
因此，DKI 能够更加敏感的反映复杂的组织微观结构，同时也可以反映疾病相应的病理生理改变，有利于疾病早期的精确诊断及临床对症治疗。
DKI 在扫描过程中通常需要高b 值，但随着b 值的增高，信噪比随之降低，图像质量变得不稳定，由于各研究机构在b 值的选择上缺乏统一的标准，如何在高信噪比和高b 值之间达到平衡也是目前面临的最主要问题，有待进一步研究探讨。
DKI 最早应用于中枢神经系统疾病，也是目前应用较为广泛和成熟的领域，本文结合近几年国内外研究现状，对其在脑损伤、脑梗死、脑退行性病变、脑肿瘤的临床应用以及未来前景等方面进行综述。
1DWI 原理及参数1.1基本原理磁共振扩散成像的物理基础是水分子自由扩散运Research progress of diffusion kurtosis imaging in central nervous system diseasesLI Qilin 1,YANG Liguang 1,WANG Ruru 1,ZHANG Jun 1,HOU Cong 1,LIU Xinjiang 1,21Department of Radiology,Affiliated Hospital of Binzhou Medical University,Binzhou 256603,China;2Department of Radiology,Shanghai Pudong Hospital (Pudong Hospital Affiliated to Fudan University),Shanghai 201399,China摘要：磁共振扩散峰度成像(DKI)是扩散张量成像(DTI)技术的延伸，其优势是可以量化组织内水分子非高斯扩散的特性，能够较扩散加权成像、DTI 技术提供更加真实、准确的组织微观结构信息。
磁共振扩散加权成像的研究进展及临床应用葛婷婷;黄晓蕾;詹青;赵江民【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2017(023)018【摘要】As one of the functional imaging of magnetic resonance imaging ( MRI) ,diffusion-weighted imaging ( DWI) is to analyze the diffusion movement of water molecules in vivo and analyze the lesions ′internal structure and tissue composi-tion from molecular level ,it is a noninvasive functional imaging .It is the only noninvasive way to provide water molecule measurement and imaging to provide the characteristic information of movement and distribution of living water molecules . The initial DWI is mainly used in the diagnosis of central nervous system diseases ,such as stroke ,brain abscess ,encephali-tis and brain tumors,and has now become the conventional procedure of the MRI scan ofbrain ,liver,prostate and other organs.Intravoxel incoherent motion imaging has also been gradually applied to clinical research , and has also received some research progress in the abdominal organ disease .%磁共振扩散加权成像(DWI)是磁共振成像(MRI)功能成像之一,是一种通过检测活体组织内水分子的扩散运动,从分子运动水平上分析病变内部结构及组织成分的无创性功能成像方法,其能够提供活体水分子运动、分布的特征信息,是目前进行水分子测量与成像的唯一无创性方法.最初DWI主要应用于中枢神经系统疾病的诊断,如脑卒中、脑脓肿、脑炎以及脑肿瘤,现已逐渐成为脑、肝脏和前列腺等脏器MRI扫描的常规组成部分.体素内不相干运动成像也逐渐被应用于临床研究中,并在腹部器官疾病方面亦获得了一定研究进展.【总页数】5页(P3699-3703)【作者】葛婷婷;黄晓蕾;詹青;赵江民【作者单位】上海交通大学医学院附属第九人民医院医学影像科,上海 201999;上海交通大学医学院附属第九人民医院医学影像科,上海 201999;上海中医药大学附属第七人民医院神经内科,上海200137;上海交通大学医学院附属第九人民医院医学影像科,上海 201999【正文语种】中文【中图分类】R445.2【相关文献】1.磁共振扩散加权成像诊断胆管癌的临床应用效果 [J], 王欧成; 刘迎春; 刘勇; 张刘璐2.磁共振扩散加权成像诊断胆管癌的临床应用效果 [J], 王欧成; 刘迎春; 刘勇; 张刘璐3.磁共振扩散加权成像在诊断超急性期脑梗死中的临床应用价值 [J], 陈鹏飞;王剑4.研究磁共振扩散加权成像在胆管癌诊断中的临床应用及效果分析 [J], 秦永春;周晓燕5.磁共振扩散加权成像定量评估克罗恩病活动性的临床应用价值 [J], 程静云;查云飞;刘昌盛;李玉爽;杨仁杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磁共振扩散加权成像（DWI和ADC图）基本原理及临床应用展开全文什么是功能磁共振成像？以常规T1WI和T2WI为主的各种磁共振成像技术，主要显示人体器官或组织的形态结构及其信号强度变化，统称常规MRI检查或常规MR成像序列。
随着MRI系统硬件和软件的发展，相继出现了多种超快速成像序列（如EPI技术），单次采集数据的时间已缩短至毫秒。
以超快速成像序列为主的MRI检查，能够评价器官的功能状态，揭示生物体内的生理学信息，统称为功能磁共振成像，或功能性成像技术（functional imaging techniques）。
这些技术包括弥散加权成像（DWI）、灌注加权成像（PWI），脑功能成像（fMRI），心脏运动和灌注实时成像（real-time imaging），磁共振波谱成像（MRS），全身成像，磁共振显微成像等。
b因子在弥散加权成像中有何作用？弥散（diffusion）是描述水和其他小分子随机热运动（布朗运动）的术语。
宏观看，水分子的净移动可通过表观弥散系数（ADC）描述，并通过应用两个梯度脉冲测量，其成像机制与相位对比MRA类似。
DWI 的信号强度变化取决于组织的ADC状态和运动敏感梯度（MPG）的强度。
MPG由b因子（即弥散梯度因子，又称b值）控制。
b因子实际上决定ADC参与构成图像对比度的份额，即弥散权重的程度。
在DWI 扫描序列中，如果采用长TR和长TE，且b=0，将形成普通的T2WI 对比（SE-EPI）或T2*WI对比（GRE-EPI）图像。
随着b因子增大（通常为500~1000s/mm2），图像的对比度也由T2权重逐步向弥散权重转变。
当MR图像中病变组织的高信号并非由于T2时间延长，而是反映ADC降低时，就形成所谓的DWI。
是否开启MPG是DWI 与常规MRI的不同点。
如何分析DWI和ADC图？弥散加权序列扫描产生2种图像，即弥散图（DWI）和ADC图。
在弥散图中，病变或受损组织的信号强度往往高于正常组织，而弥散自由度最大区域的信号强度最低，这使病变组织在DWI的信号表现类似于常规“T2WI”。
2021年2月第2期Vol. 42 No. 2 2021小型微 型计算 机系统Journal of Chinese Computer Systems信号自适应衰减的多壳扩散磁共振成像方法罗伶俐，王远军(上海理工大学医学影像工程研究所，上海200093)E-mail :yjusst@ 126. com摘 要：提升总体平均扩散传播算子(Ensemble Average diffusion Propagator ,EAP )的重建精度一直以来都是扩散磁共振成像领域中扩散光谱成像(Diffusion Spectrum Imaging ,DSI )的核心问题.在诸多成像算法中，用径向基函数(Radial Basis Function ,RBF)作为扩散MR 信号插值基函数的方法在纤维方向分布重建及成像统计标量重建方面均获得了理想的EAP 重建效果，为进一步提升重建效率及精度，本文基于RBF 方法提出了对信号进行自适应衰减建模的方法，并结合确保扩散张量正定性的张量求解算法，分别基于系数人仏正则化方法求解最优化参数以作对比.针对体模数据的实验结果显示，该算法在提升各项指标 重建精度及计算效率方面均取得了理想效果.关键词：扩散MRI ；扩散光谱成像；多壳扩散MR 成像中图分类号：TP391 文献标识码:A 文章编号：1000-1220(2021 )02-0374-07Multi-shell Diffusion Magnetic Resonance Imaging Method with Adaptive Signal AttenuationLUO Ling-li,WANG Yuan-jun(Institute of Medical Imaging Engineering ,University of Shanghai for Science and Technology ,Shanghai 200093 .China)Abstract : Improving the estimation accuracy of the Ensemble Average diffusion Propagator) EAP) has always been a core issue of dif fusion spectrum imaging in the field of diffusion magnetic resonance imaging. Among many methods , the radial basis function ( RBF) is used as the interpolation basis function for diffusion MR signal to obtain the ideal EAP reconstruction effect both in reconstruction offiber orientation estimation and scalar statistics. In order to further improve the calculation efficiency and reconstruction accuracy , a method modeling the signal adaptive attenuation based on the RBF is proposed in this paper. The tensor estimating method ensuring the positive definiteness of the diffusion tensor is combined , and the optimization is performed by method based on l x and l 2 regularizationrespectively for comparison. Experimental results about phantom data show that the algorithm has achieved ideal results in terms of im proving the reconstruction accuracy of various indicators and calculation efficiency.Key words : diffusion MRI ； diffusion spectrum imaging ; multi-shell diffusion MR imaging1引言扩散磁共振成像(Diffusion Magnetic Resonance Imaging ,dMRI)技术被广泛应用于诸如阿尔茨海默症、精神分裂症、脑损伤等诸多大脑疾病的研究中.dMRI 的基础原理是由于扩散加权MR 信号对器官组织中的内生水分子的随机运动十分敏感，这其中应用最为广泛的扩散加权磁共振成像(Diffu sion-weighted MRI,DW-MRI)是使用了两种在180。
磁共振扩散加权成像（DWI）基本原理及中枢神经系统应用综述到目前为止，磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)是能够在活体组织中进行水分子弥散测量的唯一方法。
DWI反映了水分子的微观扩散运动，是从细胞及分子水平研究疾病的病理生理状态的一种技术，可用于判断功能及定性诊断。
DWI主要用于脑缺血的早期诊断，近年来随着MR技术的飞速发展，DWI在中枢神经系统及全身各系统病变的应用日益广泛并受到重视。
1、DWI基本原理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，称为分子的热运动或布朗运动。
如果水分子的扩散运动不受任何约束，我们称为自由扩散。
事实上，生物组织内的水分子因受周围介质的约束，其扩散运动将受到不同程度的限制，称之为限制性扩散。
在人体中，脑脊液、尿液等水分子扩散运动所受到的限制相对小，被视为自由扩散，而一般组织中水分子的扩散运动则属于限制性扩散。
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的，称为各向同性扩散；也可能是不对称的，称为各向异性扩散。
DWI技术就是检测人体组织内水分子的这种微观扩散运动的一种新型的MRI检查技术。
DWI是利用MRI对运动物质的敏感性，反映出移动状态的水所携带的质子在横向磁化产生的相位偏移。
当在DWI序列时，随着梯度强度的加大，增加局部磁场的非均匀性，使T2弛豫过程明显缩短，加大由弥散所导致的信号衰减程度，结果在图像上呈现低信号，信号的下降与ADC值的关系可用下面的公式表示：ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)，S2与S1是不同b值条件下弥散加权像的信号强度；b为弥散敏感系数，弥散加权的程度由b值来决定，b值越高产生的弥散梯度场越强，造成信号下降越大，对病灶显示越清晰。
通过结合至少两次以上的b 值可得到弥散加权图像。
DWI是平面回波成像(EPI)加自旋回波(SE)所产生的一种特殊T2加权图像，用于观察水分子的弥散过程，水分子弥散正常时，其图像显示为等信号，水分子弥散受限时DWI上就会出现异常高信号，EPI技术是目前公认的最快的空间信号采集成像方法，成像时间可达30ms，可以克服运动等伪影。
磁共振扩散峰度成像在乳腺良恶性病变鉴别诊断中的价值王莹莹;张焱;程敬亮;靳雅楠;汤文瑞【摘要】目的:探讨磁共振扩散峰度成像(DKI)在乳腺良恶性病变鉴别诊断中的价值.方法:回顾性分析经穿刺活检或手术病理证实的45例乳腺病变患者的病例资料.45例患者共53个病灶,其中良性病灶31个(23例),恶性病灶22个(22例),所有患者均行双侧乳腺的常规MRI检查及DKI扫描,通过后处理工作站获得乳腺良、恶性病变组织的平均峰度(MK)、轴向峰度(AK)、径向峰度(RK)值.采用Mann-WhitneyU秩和检验比较MK、AK及RK值在乳腺良、恶性病变中的统计学差异.采用受试者操作特性(ROC)曲线评价上述参数对乳腺良、恶性病变的诊断效能.结果:乳腺恶性病变的MK、AK及RK值均明显高于良性病变,且差异均具有统计学意义(P均＜0.001).MK、AK、RK的ROC曲线下面积(AUC)分别是0.886、0.930、0.881;良恶性诊断界值分别为0.45900、0.7250、0.3430;敏感度分别为95.6％、86.4％、90.9％;特异度分别为64.5％、87.1％、66.7％.结论:DKI获得的MK、AK、RK在乳腺良恶性病变的鉴别诊断中具有一定的价值.%Objective:To investigate the value of diffusion kurtosis imaging (DKI) in the differential diagnosis of benign and malignant breast lesions.Methods:A retrospective analysis of 45 cases with 53 breast lesions confirmed by biopsy or operation and pathology were reviewed,including 31 benign lesions and 22 malignant lesions.All patients underwent routine MRI scan and DKI scan with a 3.0T GE 750 unit.All parameters were measured at the workstation,including the mean kurtosis (MK)、axial kurtosis (AK) and radial kurtosis (RK) of malignant lesions and benign lesions.Mann-whitney U test was used to compare the parameters between malignant lesions and benignlesions.Receiver operating characteristic (ROC) were used to compare the diagnostic capability of the MK,AK and RK.Results:The values of MK,AK and RK in malignant lesions were higher than those in benign lesions and there was significant statistical difference in MK,AK and RK values between the malignant lesions and benign lesions (P＜0.001).The areas under the ROC curve (AUC) of MK,AK,RK were 0.886,0.930,0.881,ing the 0.4590,0.7250,0.3430 as the cutoff of the evalution of benign and malignant lesions respectively,the sensitivity was 95.6％,86.4％,90.9 ％ and the specificity was 64.5 ％,87.1％,66.7％ respectively.Conclusion:The parameters (MK,AK and RK) derived from the diffusion kurtosis imaging (DKI) could be helpful for differentiation between benign and malignant breast lesions.【期刊名称】《放射学实践》【年(卷),期】2017(032)002【总页数】4页(P135-138)【关键词】乳腺肿瘤;扩散峰度成像;诊断,鉴别;磁共振成像【作者】王莹莹;张焱;程敬亮;靳雅楠;汤文瑞【作者单位】450052郑州,郑州大学第一附属医院磁共振科;450052郑州,郑州大学第一附属医院磁共振科;450052郑州,郑州大学第一附属医院磁共振科;450052郑州,郑州大学第一附属医院磁共振科;450052郑州,郑州大学第一附属医院磁共振科【正文语种】中文【中图分类】R737.9;R445.2乳腺癌占所有女性恶性肿瘤的30%，严重威胁着女性身心健康[1]。
磁共振扩散峰度成像在乳腺癌诊断中的研究进展郑晓婷】(综述)何光武2(审校)(1.南昌大学研究生院医学部2018级，南昌330006；2.上海市第一人民医院宝山分院放射科，上海200940)摘要：磁共振扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)能够表征生物体内组织水分子的扩散受限程度及扩散的不均质性，它是基于磁共振扩散张量技术(diffusion tensor imaging,DTI)发展的一种新兴成像技术.作为一种非侵入性磁共振成像技术，扩散峰度成像由于其优异的软组织对比度和非高斯特性而越来越多地应用于乳腺病灶的诊断.近年来，乳腺癌发病率持续上升，已成为我国女性恶性肿瘤之首，而扩散峰度成像能够有效反映乳腺病灶微观结构的复杂性，在乳腺良恶性肿瘤的鉴别及乳腺癌预后评估中具有一定的价值，为临床诊疗提供信息.文章综述了DKI在乳腺良、恶性病变的鉴别诊断、乳腺癌组织学分级及与生物预后因子的关系等方面的研究进展.关键词：磁共振成像；扩散峰度成像；乳腺癌中图分类号：R-1；R445.2文献标志码：A文章编号：1009—8194(2020)02—0098—04DOI：10.13764/ki.lcsy.2020.02.036Research Progress of Diffusion Kurtosis Imagingin Diagnosis of Breast CancerZHENG Xiao-ting1,HE Guang-wu2(1.2018Grade of Medical Department of Graduated School,Nanchang University,Nanchang330006?China； 2.Department of Radiology,BaoShan Branch of ShanghaiFirst People?s Hospital^Shanghai200940,China)ABSTRACT：Magnetic resonance diffusion kurtosis imaging(DKI)is a new imaging technique based on diffusion tensor imaging that can characterize the degree of diffusion limitation and heterogeneity of water molecules in biological tissues.As a non-invasive magnetic resonance imaging technique，DKIisincreasinglyusedinthediagnosisofbreastlesionsduetoitsexce l entsofttissue contrast and non-Gaussian characteristics.5n recent years,the incidence of breast cancer continues torise.IthasbecomethefirstfemalemalignanttumorinChina.DKIe f ectivelyreflectsthecom-plexity of the microstructure of breast lesions and plays a certain role in the identification of be-nignand malignantbreasttumorsandtheprognosticevaluationofbreastcancer，providinginfor-mationforclinicaldiagnosisandtreatment.ThispaperreviewstheresearchprogressofDKIin di f erentialdiagnosisofbenignand malignantbreastlesions，histologicalgradeofbreastcancer，anditsrelationshipwithbiologicalprognosticfactors.KEY WORDS：magneticresonanceimaging；di f usionkurtosisimaging；breastcancer基于非高斯扩散理论的磁共振扩散峰度成像(di f usion kurtosis imaging，DKI)技术最初是由JENSEN教授［1］于2005年提出，早期大多用于中枢神经系统，如脑卒中、脑外伤及脑肿瘤的诊断研究，后扩展到肝纤维化、肝癌及前列腺癌等的应用［25］,近年来已逐渐应用于乳腺疾病的诊断乳腺癌是我国女性最常见的恶性肿瘤，影像学检查有利于乳腺癌的早期发现、早期诊断，其中磁共振成像收稿日期：2019-11-05作者简介：郑晓婷(1991—),女，硕士研究生，主要从事女性生殖系统影像学的研究.通信作者:何光武，主任医师,E-mail：hgw-6567@ .技术以其软组织分辨率高、多序列成像、增强检查等更占优势，功能磁共振成像如扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI),更加有利于发现病灶，而DKI技术是DWI技术的进一步发展.本文主要就DKI在乳腺良、恶性病变的鉴别诊断，乳腺癌组织学分级及与生物预后因子的关系等方面的研究进展予以综述.1DKI成像原理水分子在不同结构的生物组织中的扩散形式有所不同，通常表现为2种分布特性：高斯分布和非高斯分布［7］.高斯分布呈各向同性扩散，即生物体内水分子以自由、无限制的方式进行扩散运动，DWI、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术都以此分布形式为理论基础，DWI通过表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)来描述水分子扩散的高斯特性，表征及定量水分子的受限情况闪.但大多数生物组织结构复杂，水分子的扩散并非呈简单的高斯分布，而是由于不同的屏障和分隔如细胞膜、细胞器、胞质大分子等导致水分子的扩散位移呈非高斯分布，DKI充分考虑到传统扩散成像的局限性，描述了水分子扩散位移偏离于高斯函数，扩散信号衰减呈非单指数形式9，在传统扩散成像的基础上引入了四阶峰度的概念对水分子扩散运动的受限过程进行更加全面地描述，它使用非高斯分布模型量化这种偏差且更精确地描述水分子扩散运动方向从而反映组织微观结构的变化.低b值下水分子的扩散信号呈线性衰减，通常b>1000s•mm-2时，组织内的水分子非均匀扩散影响增加使其偏离高斯分布，而呈非高斯状态［0］.2DKI主要参数由于DKI参数由DWI图像后处理得出，它不仅能够获取DTI常用参数，如平均扩散率(mean d-fusivity,MD)、各向异性分数(fractional anisotropy,FA)和径向扩散率(radial diffusion,RD)、轴向扩散率(axial diffusion,AD)，还可以获得其自身特有的参数，如平均峰度(mean kurtosis,MK)、峰度各向异性(kurtosis anisotropy,KA)、轴向峰度(axial kurtosis,AK)、径向峰度(radial kurtosis,RK),为临床提供更多信息.在DKI中，以峰度(kurto-sis,K)值来评价水分子扩散偏离高斯函数的程度, MK作为多b值下所有扩散梯度方向上的表观峰度系数平均值，被认为是最具应用价值的参数,其大小体现了感兴趣区内组织微结构的复杂程度，组织结构越复杂MK值越高；扩散系数(diffusivity,D)值表示由非高斯分布校正的ADC值，反映水分子在组织内的整体扩散水平及扩散阻力，MD为平均扩散系数，扩散阻力越大则MD值越低；MK、MD和ADC值3个参数从根本上反映了癌组织细胞内外水分子的扩散运动程度［1］.有研究［2］表明，乳腺病变的水分子弥散呈非高斯分布，因此，DKI弥补了传统DWI、DTI技术的不足，能更真实地反映乳腺病变组织的病理生理改变.3DKI成像b值大小研究DKI技术需要使用多个b值(至少3个)及至少15个非共线且非共面的扩散梯度方向，最大b值应大于DWI所需的b值.BORLINHAS等［3•研究了114例乳腺恶性病变患者，得出b值的最佳数量为6个且b值组合0、50、200、750、1000、2000s-m—2显示出最佳诊断性能［曲线下面积(area under curve,AUC)=0.930,灵敏度=95.3%，特异性= 82.0%,准确性=89.5%］.实际应用中，采用合适的b值数目及b值大小至关重要，若b值数目过多将导致采集时间延长，运动伪影可能增加，b值过大将导致组织信号衰减明显，图像信噪比下降.4DKI在乳腺疾病中的研究进展4.1DKI在鉴别乳腺良、恶性病变的价值乳腺良性肿瘤细胞增殖相对较慢，细胞相对均一，而恶变后的肿瘤细胞增殖较快，细胞间隙变小,间质中新生血管增多，细胞核异型性多见，坏死与囊变多见等病理改变让恶性肿瘤组织结构更为复杂,水分子扩散受限更加明显，因此DKI上表现为D值下降，K值升高.CHRISTOU等［14］利用多个b值对36例患者的44个乳腺肿瘤病灶进行DKI扫描,结果显示恶性病变的最低和最高K值均显著高于良性病变(特异性为93.7%,灵敏度为97.1%,AUC 为0.976),而最低和最高D值均显著低于良性病变(特异性为93.7%，灵敏度为91.2%,AUC为0.949),提出DKI参数K值与D值具有较高的敏感性和特异性，能够区分乳腺良恶性病变，提高了乳腺MRI的特异性，此结果与NOGUEIRA等［5］的研究结果基本一致.NOGUEIRA等［5］还发现，在MK、MD值及ADC值中，MK值鉴别诊断表现出更高的AUC,提示MK值对鉴别乳腺良、恶性肿瘤的价值更高，WU等［16］也得出了部分相似的研究结果,其研究结果显示MD与MK在检测恶性病变的特异性相同，而敏感性MK高于MD,提示MK可以为肿瘤微环境的扩散特性提供更有价值的信息增加乳腺肿瘤的诊断信心.4.2DKI在乳腺癌组织学分级中的价值以往对中枢神经系统、腹部肿瘤及前列腺癌的研究表明，肿瘤恶性程度越高，分化程度越低，肿瘤结构越复杂［2,-5］,随着乳腺癌病理分级的的增高,增多的新生血管及囊变坏死结构使肿瘤组织结构更加复杂［17］,导致水分子运动受限，MK值升高，MD 值降低，HUANG等［18］研究了71名乳腺癌患者76个病灶，结果显示MK和组织学分级呈正相关，而MD和ADC与组织学分级呈负相关，MK与MD、ADC相比，其AUC更大，区分良恶性病变的诊断效能更佳.此结果与SUN等口9的研究成果相似, SUN等［19］提出皿级浸润性乳腺癌的K值高于I、n级，而d值较I、n级低，组织学分级与k值呈正相关(=0.75),与D值呈负相关(=—0.44),指出高级别肿瘤以无小管和腺体形成、核异质性、高计数核分裂为特征，这些特征说明其组织微结构更加复杂，从而在3级肿瘤中表现出较高的K值和较低的D值.然而成芳等［20］的研究数据显示ADC、MD、MK在鉴别不同病理分级的浸润性乳腺癌中差异无统计学意义，其认为虽然ADC、MD、MK值与肿瘤细胞结构存在显著关系,但肿瘤细胞结构与组织学分级的关系尚无研究证明.43DKI参数与乳腺癌生物预后因子的关系乳腺癌生物预后因子如雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor, PR)、人类表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)、单克隆抗体Ki-67鉴定抗原(antigen identified by monoclonal antibody,Ki-67)等相关免疫组织化学指标在临床已广泛应用，并能够从不同角度有效评价乳腺癌病灶的生物学行为及预后情况.DKI的相关参数能够有效揭示因生物因子表达状态的改变而产生的组织病理学改变，因此DKI参数与生物预后因子间存在一定的相关性［21］.乳腺的生长发育、增殖均受雌、孕激素的调控, ER、PR能够在一定程度上指导乳腺癌的临床内分泌治疗，ER、PR高阳性表达的乳腺癌患者对化疗敏感，预后较好.李婷等［22］的研究显示乳腺癌ER阳性病灶MK值高于ER阴性病灶，ER与MK值呈低度正相关，指出MK值可以在一定程度上反映ER的表达情况.此结果与SUN等［19］研究结果不同，SUN等［19］提出ADC、MD、MK值在ER、PR阳性组和阴性组之间的差异均无统计学意义；鄂颖等［23］发现仅ADC值和MD值对雌激素受体具有统计学意义，ER阳性患者ADC值和MD值低于ER 阴性患者(P<0.05),而MK值在ER、PR不同表达水平患者中的比较均无显著差异，相关研究有待扩大样本量作进一步探索.HER-2在正常组织中低表达，若过表达可以促进癌细胞分裂并加快生长，加快肿瘤的浸润及转移,因而HER-2高表达者肿瘤组织血流灌注丰富，恶性程度高，治疗效果及预后差［22］.陈倩等研究显示，乳腺癌病灶HER-2阳性组的MK值高于阴性组，ADC、MK值与HER-2阳性表达呈正相关,这与HER-2高表达诱导肿瘤新生微血管直径和通透性增大有关，细胞外流体的体积增加导致相应ADC值增高，此结果与KIM等研究结果一致。
磁共振扩散峰度成像预测鼻咽癌放疗近期疗效研究吴刚;王奋;林少民;张帅;黄小鹏;黄薇园【摘要】背景与目的:磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)是非侵入性新型功能成像技术,是扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术的延伸和发展,该研究运用MRI-DKI技术的相关参数前瞻性分析该技术在预测鼻咽癌放疗近期疗效中的作用.方法:收集2014年11月-2017年8月在海南省人民医院就诊的60例鼻咽癌患者,所有患者在治疗前、后分别行MRI扫描及DKI扫描,治疗后3个月的MRI检查按RECIST 1.1标准评估疗效,分为治疗反应组(response group,RG)和无反应组(no-response group,NRG).结果:治疗前肿瘤最大层面直径在两组间差异无统计学意义(P=0.057).治疗前DKI扫描测得参数轴向扩散系数(axis diffusion coefficient,Dax)、平均扩散系数(mean diffusion coefficient,Dmean)和横向扩散系数(radius diffusion coefficient,Drad)在RG组明显高于NRG组(P=0.02、0.03和0.03),部分各向异性(fractional anisotropy,FA)、轴向峰度系数(axis kurtosis coefficient,Kax)、峰度部分各向异性(kurtosis fractional anisotropy,KFA)、平均峰度系数(mean kurtosis coefficient,Kmean)、横向峰度系数(radius kurtosis coefficient,Krad)和平均峰度张量(mean kurtosis tensor,Mkt)在RG组明显低于NRG组(P=0.03、0.02、0.01、0.00、0.00和0.00).Krad(临界值=0.76)是最好的预测放疗敏感性的参数.用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析参数Krad显示,灵敏度为77.8％,特异度为93.7％[曲线下面积(area under curve,AUC) =0.913,95％CI:0.811～1.000].多因素分析显示,DKI的参数是鼻咽癌放疗敏感性的独立预测因素.结论:MRI-DKI技术可用于预测鼻咽癌放疗的近期疗效.【期刊名称】《中国癌症杂志》【年(卷),期】2018(028)005【总页数】7页(P369-375)【关键词】磁共振;DKI成像;鼻咽癌;放疗敏感性【作者】吴刚;王奋;林少民;张帅;黄小鹏;黄薇园【作者单位】海南省人民医院放疗科,海南海口570311;海南省人民医院放疗科,海南海口570311;海南省人民医院放疗科,海南海口570311;海南省人民医院放疗科,海南海口570311;海南省人民医院放疗科,海南海口570311;海南省人民医院放射科,海南海口570311【正文语种】中文【中图分类】R739.62;R739.63鼻咽癌起源于鼻咽腔黏膜的鳞状上皮，由于病灶发生位置较深且起病隐匿，早期临床症状多不明显且容易被忽略，因此大部分首次就诊的鼻咽癌患者已是中晚期。
磁共振扩散张量成像(DTI)在诊断中枢神经系统疾病中的应用斯琴;张晖;王学明;窦瑞芳;伊生勇【期刊名称】《实用医学影像杂志》【年(卷),期】2011(012)001【摘要】目的评价磁共振扩散张量成像(DTI)在诊断中枢系统疾病中的用途.方法86例临床证实的中枢神经系统疾病患者包括超急性及急性期脑梗死40例,脑肿瘤32例,脑白质疏松7例,多发性硬化4例,脑中毒3例以及作为正常对照的健康志愿者9例均经常规磁共振序列和DWI、DTI检查,对患侧和健侧大脑白质纤维束感兴趣区各向异性分数(FA)值进行定量分析,获得方向编码彩色(DEC)图和黑白各向异性(FA)图,扩散张量纤维束成像(DTI)显示脑白质纤维束走形方向、损伤、受压、移位等情况.结果健康组不同部位的脑白质的FA值不同,但大脑半球两侧的FA值差异无统计学意义.超急性(发病后小于6h)脑梗死区白质FA值与对侧相比轻度增高或降低,急性期(发病后6～72h)脑梗死区白质FA值显著减低,FA图为低信号.健侧脑白质为高信号,均有明显差别.良恶性脑肿瘤FA值仅在瘤周水肿区的比较中有统计学差异,FA图肿瘤实质为稍低信号,中心坏死及周围水肿表现为低信号.脑白质病变和正常对照组感兴趣区测量FA值,病变区FA值降低,两组差异有统计学意义.结论DTI可无创且清晰地显示白质纤维束走行方向及分布情况,对诊断中枢神经系统病变有重要用途.【总页数】4页(P4-7)【作者】斯琴;张晖;王学明;窦瑞芳;伊生勇【作者单位】内蒙古巴彦淖尔市医院影像科,内蒙古,巴彦淖尔市,015000;内蒙古巴彦淖尔市医院影像科,内蒙古,巴彦淖尔市,015000;内蒙古巴彦淖尔市医院影像科,内蒙古,巴彦淖尔市,015000;内蒙古巴彦淖尔市医院影像科,内蒙古,巴彦淖尔市,015000;内蒙古巴彦淖尔市医院影像科,内蒙古,巴彦淖尔市,015000【正文语种】中文【中图分类】R445.2;R739.4【相关文献】1.磁共振灌注加权成像与扩散张量成像在脑胶质瘤分级诊断中的应用 [J], 李章宇;钱海峰;孙胜杰;潘锋2.磁共振扩散张量成像在乳腺癌诊断中的应用 [J], 付泽鸿;吴西子;徐红芳;王珺燕3.磁共振(MR)扩散张量成像(DTI)在轻型颅脑损伤患者诊断中的价值 [J], 阮晓花4.腰骶神经根相关病变诊断中磁共振扩散张量成像的应用及意义 [J], 王祺;李会侠;杨圣辉;孔建军5.磁共振扩散张量成像联合1H-MRS技术在HIE诊断及病情评估中的应用 [J], 于洪福;尹超;姜云飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磁共振扩散峰度成像(DKI)临床研究进展
王玉亮
【期刊名称】《影像诊断与介入放射学》
【年(卷),期】2015(0)4
【摘要】扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging,DKI）是一种磁共振扩散成像的新兴技术,是反映生物组织非高斯分布的水分子扩散运动的方法。
它是基于扩散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）技术上的延伸,能够比DTI更加敏感的反应组织微结构的复杂程度。
DKI技术最早由纽约大学Jenson教授于2005年提出。
【总页数】6页(P340-345)
【作者】王玉亮
【作者单位】510080广东广州,中山大学附属第一医院医学影像科
【正文语种】中文
【相关文献】
1.磁共振扩散峰度成像的临床研究进展
2.扩散峰度成像(DKI)在体部应用的研究进展
3.磁共振(MRI)扩散峰度成像(DKI)与拉伸指数模型(SEM)评价裸鼠原位肝细胞癌(HCC)异质性
4.磁共振扩散峰度成像临床应用的研究进展
5.扩散峰度成像(DKI)在局部晚期直肠癌患者新辅助放化疗早期疗效预测的临床研究
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磁共振扩散加权成像在肾细胞癌脑转移诊断中的应用杨锐;陈晓荣;赵年;闵朋【期刊名称】《现代肿瘤医学》【年(卷),期】2018(026)014【摘要】目的:探讨磁共振扩散加权成像(MRI DWI)在肾细胞癌(RCC)脑转移诊断中的应用价值.方法:采用回顾性研究方法分析2014年2月至2016年5月在我院诊治的140例RCC患者,所有患者都给予常规MRI T1WI与T2WI序列诊断,同时给予DWI序列的ADC值测定与诊断价值判定.结果:所有患者的MRI图像均显示清晰,病理确诊为RCC脑转移40例,RCC 100例.39例RCC脑转移患者的T2WI 序列表现为高信号,36例T1WI序列表现为高信号;78例RCC患者的T2WI序列表现为高信号,72例T1WI序列表现为高信号,对比差异都有统计学意义(P＜0.05).140例患者肾实质ADC值是(2.21 ± 0.32)×10 -3mm2/s,同时,患者肾脏实性肿瘤ADC值是(1.54 ± 0.37)×10 -3mm2/s,对比差异有统计学意义(t＝4.298,P ＜0.05);RCC患者的ADC值为(1.26 ± 0.21)×10 -3mm2/s,RCC脑转移患者的ADC值为(1.59 ± 0.30)×10 -3mm2/s,RCC脑转移的ADC值明显高于RCC患者(P＜0.05).将阈值设定为1.355×10 -3mm2/s,通过DWI对RCC患者的脑转移进行诊断,得出其特异性为92.1%,敏感性为85.0%.结论:在诊断RCC患者的脑转移时,ADC值和DWI可以提供重要依据,两者有很好的应用价值.%Objective:To evaluate the value of MR diffusion weighted imaging (DWI MRI)in the diagnosis of re-nal cell carcinoma (RCC)with brainmetastasis.Methods:Used a retrospective study,from February 2014 to May 2016,140 patients with RCC in our hospital were as the research object,allpatients were given conventional MRI T1WI and T2WI sequence diagnosis,and were given the DWI sequence diagnosis and ADC value determination and diagnosis value judgment.Results:All patients with MRI images were clear,there were 40 patients with RCC with brain metastasis were and 100 patient with RCC by the pathological diagnosis.39 brain metastases in patients with T2WI sequence showed high signal,36 patients were showed high signal T1WI sequence in the RCC with brain metas-tasis patients,and there were 78 patients with T2WI sequence showed high signal and 72 patients were showed high signal T1WI sequence in the RCC patients,that compared difference were statistically significant (P＜0.05).140 pa-tients with renal parenchymal ADC values were (2.21 ±0.32)×10 －3mm2/s ,the renal tumor ADC values were (1.54 ± 0.37)×10 －3mm2/s that compared was statistically significant difference (t＝4.298,P＜0.05).The ADC value for the patients with RCC were (1.26 ± 0.21)×10 －3mm2/s,and the RCC with brain metastases were (1.59 ± 0.30)×10 －3mm2/s that compared was statistically significant difference (P＜0.05).The sensitivity and speci-ficity of DWI in the diagnosis of RCC were 85% and 92.1%,respectively with 1.355×10 －3mm2/s as the threshold. Conclusion:The DWI ADC can provide valuable clinical diagnosis and differentiation for clinical diagnosis of RCC with brain metastasis,and it has good application values.【总页数】4页(P2252-2255)【作者】杨锐;陈晓荣;赵年;闵朋【作者单位】湖北医药学院附属东风医院影像科,湖北十堰 442008;湖北医药学院附属东风医院影像科,湖北十堰 442008;湖北医药学院附属东风医院影像科,湖北十堰 442008;湖北医药学院附属东风医院影像科,湖北十堰 442008【正文语种】中文【中图分类】R737.11【相关文献】1.磁共振磁化转移技术在肺癌脑转移诊断中的应用 [J], 朱凯;王卉;李宁福2.弥散加权像在脑胶质母细胞瘤与脑单发转移瘤鉴别诊断中的应用 [J], 谢伟杰;陈源;卢占兴3.1.5T磁共振扩散加权成像在胃癌淋巴结转移诊断中的应用价值 [J], 刘国庆;闫龙;高任4.18F-FDG PET/CT多时相检查在肺癌脑转移诊断中的应用及最佳代谢时间探究[J], 陆皓;程祝忠;王丹;龙海飘;陈世容;姚玉唐5.3D-ASL与DCE-MRI在鉴别诊断脑高级别胶质瘤与脑转移瘤中的应用价值 [J], 冯梦薇;方明;王国华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
