DWI是目前唯一能對活體內水分子彌散進行定量分析的無創性MRI檢查。
DWI的成像原理:
兩次相同的成像參數,分別選取不同的B值(B=0時,不施加對稱彌散敏感梯度脈衝;B=特定值,施加對稱敏感梯度脈衝),將所得到的兩組數據相減計算比較,而後將相應的梯度脈衝方向上的彌散運動的質子信號差異重建出相應的圖像,即得到組織間的彌散係數不同的圖像。
DWI常使用的序列是SE EPI T2WI序列,掃描參數為長TE,長TR,彌散的權重主要取決於B值,當B=0時,將得到普通的T2WI(或T2*WI)對比圖像,隨著B值選取的增大,圖像的T2權重逐漸減輕,彌散權重逐漸增加。如圖所示,在B=0時為T2對比圖像為主,B=800時為彌散對比圖像為主。如下圖:
B=0時為T2對比圖像,B=800時為彌散對比圖像
DWI圖像對比主要有兩種組織對比:
1.組織本身的ADC值不同所形成彌散權重對比。
2.組織本身T2時間不同所形成的T2權重對比。
在DWI成像時所形成的T2權重對比影響DWI圖像對比稱為T2穿透(透射)效應,主要針對長T2病變。如下圖的囊性病變(長T2)對DWI的影響:囊性病變T2高信號對比引起DWI圖像上的明顯高信號對比。
FSE T2序列表現為高信號,DWI圖像也表現為高信號,DAC圖像並不彌散受限
T2穿透效應引起的圖像對比較複雜,如下表所示:
T2信號
彌散受限
DWI信號
影響
長T2信號
明顯受限
高信號
使DWI圖像上表現明顯高信號,有利於病變的顯示
長T2信號
輕度受限,正常
高信號
使DWI圖像上表現明顯高信號,很難判斷是病變本身彌散受限引起的高信號還是T2對比引起的高信號
長T2信號
不受限,彌散加快
高或等信號
使DWI圖像上表現高信號或稍高或等信號,此時有:1.呈長T2,不受限的病變在DWI上會表現高信號,造成彌散受限的假象。2.呈長T2與彌散加快的病變相抵消呈等信號
短T2信號
受限,不受限,加快
稍高或等或低信號
使DWI圖像上信號降低,也稱T2暗化效應。此時有:1.呈短T2,受限的病變在DWI上表現為稍高或等信號,造成本來彌散受限的病變在DWI上表現彌散不受限的假象,不利於病變的顯示。2.呈短T2,彌散不受限或加快的病變在DWI上表現低信號。
如何避免T2穿透效應?
主要有兩種方法:
1.指數圖像,通過DWI/SE EPI T2WI 獲得,目前很少應用。
2.ADC圖,ADC=In(SI低/SI高)/(b高-b低) ,式中SI低為低b值DWI上組織的信號強度(b值可以是零);SI高為高b值DWI上組織的信號強度;b高為高b值;b低為低b值。重建的ADC圖能如實反映質子的彌散情況。ADC圖能真正區分DWI上高信號是因彌散受限引起還是T2透射引起的,目前此方法較常用。
由於DWI信號受T2對比的影響,通過ADC才能真實反映彌散情況,如圖1所示,病變在T2WI上表現為稍高信號,DWI為高信號提示病變彌散受限,ADC為低信號,測定ADC值明顯減低,證實病變確為彌散受限,非T2透射效應所引起。
圖1 T2WI為稍高信號,DWI為高信號提示彌散受限 ,ADC證實彌散受限
當 DWI高信號時應該注意觀察ADC圖,在DWI表現為高信號,ADC低信號,ADC值下降才真正反應水分子彌散受限。如常見的囊性病變,如圖2所示,在B=0時(可視為T2WI)為高信號,在B=800時,DWI上提示彌散受限,在DAC圖像未見彌散受限。
圖2 B=0時(可視為T2WI)為高信號,B=800時,DWI上提示彌散受限,在DAC圖像未見明顯彌散受限
再如圖3的病變在T2WI表現為高信號,DWI表現為高信號及稍高信號,提示明顯彌散受限及受限,但很難辨別是彌散受限引起還是T2權重引起的,但在ADC圖上表現為稍高及等信號,提示輕度受限及不受限。
圖3 T2WI表現為高信號,DWI表現為高信號及稍高信號,提示明顯彌散受限及受限,ADC圖上表現為稍高及等信號,提示輕度受限及不受限。
當DWI高信號時應該注意觀察ADC圖,在DWI表現為高信號,ADC低信號,ADC值下降才真正反應水分子彌散受限。ADC圖和DWI圖像並不是簡單的反比關係。
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