一、擴散(diffusion)的基本概念
分子熱能激發而使分子發生微觀、隨機的平移運動並相互碰撞,也稱為分子的熱運動或布朗運動
DWI是目前能夠無創檢測活體組織水分子擴散運動的唯一方法
自由擴散
水分子擴散運動不受任何約束
在人體中,我們可以把腦脊液、尿液等水分子擴散運動視作自由擴散
限制性擴散
在生物體中,水分子由於受周圍介質等約束,擴散運動受到一定程度的限制
人體一般組織中水分子的擴散運動屬於限制性擴散
DWI通過檢測人體組織中水分子擴散運動受限制的方向和程度等信息,間接反映組織微觀結構的變化
在人體組織中,如果水分子在各方向的限制性擴散是對稱的,稱為各向同性擴散
如果水分子在各方向上的擴散是不對稱的,稱為各向異性擴散
各向異性擴散在人體組織中普通存在,最典型的是腦白質神經纖維束
二、DWI的臨床應用
DWI可以顯示水分子由細胞外向細胞內轉移、細胞膜通透性的變化、細胞膜去極化功能受損等產生的影像變化,還可以反映組織內細胞的密度。
超急性腦梗塞的診斷
急性腦缺血缺氧造成的細胞毒性水腫,在DWI表現為高信號
其他一些腦組織病變:部分腫瘤(例如淋巴瘤)、血腫、膿腫、表皮樣囊腫
體部的應用
彌散張量成像(DTI:Diffusion Tensor Imaging)
是在DWI基礎上發展起來的一種成像技術,都是基於水分子在不同結構的擴散方向和速度差異
可以顯示神經纖維束走向
包含了方向信息的向量圖,主要用於評價組織結構的完整性,用於腦、脊髓、心臟、及骨骼肌等具有規律走形的纖維束結構。