DWI在脑肿瘤评价方面中的应用课件

DWI在脑肿瘤评价方面的应用1.DWI在脑肿瘤评价方面的应用1.弥散弥散（diffusiondiffusion）的概念的概念 弥散是指分子不断随机改变方向和位置的现象，即弥散是指分子不断随机改变方向和位置的现象，即布布朗运动朗运动。所有分子在高于绝对零度时都有布朗运动。所有分子在高于绝对零度时都有布朗运动2.弥散（diffusion）的概念 弥散是指分子不断随机改变v DWI提供真实描述组织水分子扩散提供真实描述组织水分子扩散相对速度的图象对比相对速度的图象对比v 与传统的与传统的MRMR技术不同，它主要依赖技术不同，它主要依赖于水分子的运动而不依赖于自旋质子密于水分子的运动而不依赖于自旋质子密度、度、T1T1或或T2T2v DWI DWI提供了一种新的影像对比提供了一种新的影像对比DWI（diffusion weighted Imaging）概述概述3.DWI提供真实描述组织水分子扩散相对速度的图象对比DWI在自旋回波在自旋回波T2WIT2WI的基础上，在某一方向上的基础上，在某一方向上施加一对大小相等、方向相反的梯度脉冲施加一对大小相等、方向相反的梯度脉冲如果水在体素内能自由移动（扩散），则如果水在体素内能自由移动（扩散），则此处会失相位，因此信号降低。反之如果此处会失相位，因此信号降低。反之如果水的弥散受限制则很少失相位，因此信号水的弥散受限制则很少失相位，因此信号较高较高在相应的方向上测量水分子的运动。在相应的方向上测量水分子的运动。MR弥散成像的物理基础弥散成像的物理基础4.在自旋回波T2WI的基础上，在某一方向上施加一对大小相等、方扩散梯度扩散梯度5.扩散梯度5.6.6.计算公式计算公式S2=S1exp(-b.ADC)ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)S1、S2 不同不同b b值时的值时的DWIDWI信号强度信号强度 exp 指数函数指数函数 b 扩散敏感系数扩散敏感系数 ADC 表观弥散系数表观弥散系数 DWI参数参数7.计算公式DWI参数7.扩散敏感系数扩散敏感系数b成像序列对弥散运动表现的敏感程度，反成像序列对弥散运动表现的敏感程度，反映弥散加权的程度，单位映弥散加权的程度，单位s/mms/mm2 2与施加的弥散敏感梯度场强、持续时间和与施加的弥散敏感梯度场强、持续时间和间隔时间有关。目前设备提供的间隔时间有关。目前设备提供的b b值为值为0 010000s/mm10000s/mm2 2水分子的弥散敏感性随着水分子的弥散敏感性随着b b值的增加而增加，值的增加而增加，但图像信噪比则相应地下降。常用但图像信噪比则相应地下降。常用b b值为值为1000 s/mm1000 s/mm2 28.扩散敏感系数b成像序列对弥散运动表现的敏感程度，反映弥散加 Apparent diffusion coefficient 表表观观扩扩散散系系数数是是不不同同方方向向的的分分子子弥弥散散运运动动的的速速度度和和范范围围。ADCADC反反映映水水分分子子移移动动的自由度。的自由度。ADCADC值值主主要要根根据据DWIDWI图图像像上上的的信信号号强强度度的变化来计算的变化来计算 ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)表观扩散系数表观扩散系数ADC9.Apparent diffusion coefficienADC值与值与DWI信号的关系信号的关系 ADC ADC值与值与DWIDWI信号呈负指数关系信号呈负指数关系 ADCADC值下降，值下降，DWIDWI像呈高信号扩散受限像呈高信号扩散受限 DWIDWI像上高信号不一定预示像上高信号不一定预示ADCADC值下降。值下降。T2T2穿透效应穿透效应10.ADC值与DWI信号的关系 ADC值与DWI信号呈负指数关系DWI信号与信号与ADC图信号相反图信号相反ADCDWI基本概念11.DWI信号与ADC图信号相反ADCDWI基本概念11.T2T2穿透效应穿透效应当受检组织的当受检组织的T2T2值明显增高时值明显增高时,会在会在DWIDWI上上有明显的有明显的T2T2图象对比存在，称之为图象对比存在，称之为T2T2穿透穿透效应，这可能造成扩散受限的假阳性表现。效应，这可能造成扩散受限的假阳性表现。重建指数图像重建指数图像(假假DWIDWI或或T2T2纠正过的纠正过的DWI)DWI)或或ADCADC图均可消除图均可消除DWIDWI的残余的残余T2T2效应效应12.T2穿透效应当受检组织的T2值明显增高时,会在DWI上有明显DWI T2T2穿透效应及其消除穿透效应及其消除假-DWIADC map胶质母细胞瘤胶质母细胞瘤T1WI C+13.DWI T2穿透效应及其消除假-DWIADC map胶质母细影响水分子弥散的因素影响水分子弥散的因素膜结构的阻挡膜结构的阻挡大分子蛋白物质的吸附大分子蛋白物质的吸附微血管内流动的血液微血管内流动的血液14.影响水分子弥散的因素14.DWIDWI上高信号的病灶（上高信号的病灶（1 1）细胞毒性水肿细胞毒性水肿 p 神经元神经元/胶质细胞胶质细胞水肿水肿 急性脑梗死急性脑梗死 脑外伤脑外伤 缺血缺氧性脑病缺血缺氧性脑病p 髓鞘髓鞘水肿水肿 MSMS急性期，中毒性脑病（急性期，中毒性脑病（coco中毒），代中毒），代 谢性脑病（谢性脑病（ALDALD）p 轴索轴索水肿水肿 弥漫性轴索损伤（弥漫性轴索损伤（DAIDAI）WallerianWallerian变性变性(肝豆状核变性肝豆状核变性)15.DWI上高信号的病灶（1）细胞毒性水肿 15.DWIDWI上高信号的病灶（上高信号的病灶（2 2）细胞密度高、细胞外间隙小细胞密度高、细胞外间隙小 淋巴瘤淋巴瘤，原始神经外胚层肿瘤等，原始神经外胚层肿瘤等 粘滞度高粘滞度高 脑脓肿脑脓肿 表皮样囊肿表皮样囊肿16.DWI上高信号的病灶（2）细胞密度高、细胞外间隙小16.脑肿瘤不同成分的脑肿瘤不同成分的ADCADC值值v 早期肿瘤坏死（未液化者）早期肿瘤坏死（未液化者）ADCADC值值,=正常脑实质正常脑实质v 肿瘤坏死（已液化者）或囊性变肿瘤坏死（已液化者）或囊性变 ADCADC值接近值接近CSFCSF的的SISIv 伴大量肿瘤细胞浸润的瘤周水肿伴大量肿瘤细胞浸润的瘤周水肿 ADCADC值值 ,=正常脑实质正常脑实质v 无或伴少量肿瘤细胞浸润的瘤周水肿无或伴少量肿瘤细胞浸润的瘤周水肿 ADCADC值值正常脑实质者正常脑实质者。17.脑肿瘤不同成分的ADC值 早期肿瘤坏死（未液化者）17.DWI在颅内占位性病变中的应用在颅内占位性病变中的应用18.DWI在颅内占位性病变中的应用18.DWIDWI在颅内占位性病变中的应用在颅内占位性病变中的应用 表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别别 肿瘤坏死与脓肿的鉴别肿瘤坏死与脓肿的鉴别 脑膜瘤恶性程度的鉴别脑膜瘤恶性程度的鉴别 淋巴瘤的诊断淋巴瘤的诊断19.DWI在颅内占位性病变中的应用 表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别常规常规MRMR通常不能可靠地鉴别二者，均表现为通常不能可靠地鉴别二者，均表现为T1WIT1WI低信号和低信号和T2WIT2WI高信号改变高信号改变表皮样囊肿在表皮样囊肿在DWIDWI上表现为高信号上表现为高信号蛛网膜囊肿囊液的蛋白含量较多在蛛网膜囊肿囊液的蛋白含量较多在DWIDWI图像上图像上类似脑脊液，表现为低信号类似脑脊液，表现为低信号表皮样囊肿切除后，在表皮样囊肿切除后，在DWIDWI图上低信号充满脑图上低信号充满脑脊液的囊腔与高信号的残留组织很容易区别脊液的囊腔与高信号的残留组织很容易区别20.表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别常规MR通常不能可靠地鉴别二者，表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别蛛网膜囊肿蛛网膜囊肿表皮样囊肿表皮样囊肿21.表皮样囊肿与蛛网膜囊肿的鉴别蛛网膜囊肿表皮样囊肿21.脑胶质瘤、转移瘤囊变脑胶质瘤、转移瘤囊变/坏死和脑坏死和脑脓肿的鉴别脓肿的鉴别肿瘤生长迅速肿瘤生长迅速,病变中心缺血等引起坏死，坏死灶中病变中心缺血等引起坏死，坏死灶中的细胞数量少的细胞数量少,液体清亮液体清亮,黏稠度低黏稠度低,在在DWIDWI像上表现像上表现为低信号。为低信号。脓肿的脓液主要含有细菌、炎性细胞、黏蛋白、细脓肿的脓液主要含有细菌、炎性细胞、黏蛋白、细胞碎屑等胞碎屑等,较高的黏稠度和大量的炎性细胞限制了水较高的黏稠度和大量的炎性细胞限制了水分子的运动分子的运动,因此因此DWIDWI上呈高信号上呈高信号22.脑胶质瘤、转移瘤囊变/坏死和脑脓肿的鉴别肿瘤生长迅速,病变中T2WIT1cDWIADC坏死液化胶坏死液化胶质母细胞瘤质母细胞瘤的的DWIDWI表现表现23.T2WIT1cDWIADC坏死液化胶质母细胞瘤的DWI表现坏死囊变脑转移瘤坏死囊变脑转移瘤DWI表现表现 肿瘤中央肿瘤中央DWIDWI为低信号，平均为低信号，平均ADCADC值为值为1.8101.810-3-3mmmm2 2/s/s24.坏死囊变脑转移瘤DWI表现 肿瘤中央DWI为低信号，平均A脑脓肿包膜期脑脓肿包膜期DWI表现表现脓腔脓腔DWIDWI呈高信号，呈高信号，ADCADC平均值平均值0.600.60 10-3mm2/s10-3mm2/s25.脑脓肿包膜期DWI表现脓腔DWI呈高信号，ADC平均值0.6脑脓肿吸收期及脑脓肿吸收期及DWI表现表现DWIDWI信号逐渐减低，信号逐渐减低，ADCADC平均值平均值1.46101.4610-3-3 mm2/smm2/s26.脑脓肿吸收期及DWI表现DWI信号逐渐减低，ADC平均值1.良、恶性脑膜瘤的鉴别良、恶性脑膜瘤的鉴别脑膜瘤在脑膜瘤在DWIDWI上信号不定上信号不定多数良性脑膜瘤在多数良性脑膜瘤在DWIDWI上为等信号，仅上为等信号，仅有有23%23%表现为略高信号，表现为略高信号，ADCADC正常或略有正常或略有升高升高恶性脑膜瘤在恶性脑膜瘤在DWIDWI上多呈明显高信号，上多呈明显高信号，ADCADC值降低。值降低。27.良、恶性脑膜瘤的鉴别脑膜瘤在DWI上信号不定27.良性脑膜瘤图像良性脑膜瘤图像 T2WI T1+C DWI（等信号）（等信号）28.良性脑膜瘤图像 T2WI 脑脑 膜膜 瘤瘤 伴伴 脑脑 浸浸 润润T2FLAIRT1WI+C常规常规MRIMRI显示为良性脑膜瘤的表现。显示为良性脑膜瘤的表现。DWIDWI上为高信号，上为高信号，ADCADC值降低提示细胞密度较高值降低提示细胞密度较高 DWIADC图29.脑 膜 瘤 伴 脑 浸 润T2FLAIRT1WI+C常规淋巴瘤淋巴瘤 DWI淋巴瘤的强化部分在淋巴瘤的强化部分在DWIDWI上通常为高信上通常为高信号号组织学检查可见细胞密度高，细胞外间组织学检查可见细胞密度高，细胞外间隙小，这些表现与隙小，这些表现与DWIDWI高信号相关。高信号相关。30.淋巴瘤 DWI淋巴瘤的强化部分在DWI上通常为高信号30.淋巴瘤淋巴瘤病灶病灶T1T1增强显示明显强化，增强显示明显强化，DWIDWI上也为高信号上也为高信号T1+CDWIT1WI31.淋巴瘤T1+CDWIT1WI31.T1+CT2FLAREADC淋巴瘤淋巴瘤病灶病灶T1T1增强显示均匀强化，增强显示均匀强化，ADCADC图上显示弥散受限图上显示弥散受限32.T1+CT2FLAREADC淋巴瘤32.常见脑肿瘤的常见脑肿瘤的ADC 值值 Fumiyuki33.常见脑肿瘤的ADC 值 Fumiyuki33.