弥散磁共振成像（精选10篇）
弥散磁共振成像 篇1
从20世纪90年代以来, 随着磁共振成像 (MRI) 技术的飞速进展, 弥散加权成像 (diffusion-weighted imaging, DWI) 技术已广泛应用于扫描腹部、盆腔等颅外部位[1]。高梯度场的应用、多通道线圈、平板回波成像 (echo planar imaging, EPI) 、并行采集 (ASSET) 等技术[2,3]拓展了DWI的应用范围, 特别是并行采集技术缩短了TE时间、回波链长度及K-空间填充时间, 从而使运动伪影大大减少, 提高了弥散图像质量。Takahara等[4]首先提出了背景抑制弥散加权成像 (diffusion-weighted imaging with background suppress, DWIBS) 的概念, 其首次利用Philips公司的MRI设备, 将DWI与短T1反转恢复序列 (short-T1 inversion recovery, STIR) 及EPI等技术相结合, 进行局部DWIBS。随后, Siemens及GE等公司相继开发出了全身弥散加权成像 (whole body diffusion-weighted imaging, WB-DWI) 的相关软件。本文收集WB-DWI相关临床应用资料, 探讨其最新进展。
1 WB-DWI的临床应用
1.1 WB-DWI在骨转移的检测中的应用
骨转移瘤的诊断标准:骨转移的患者已为恶性肿瘤晚期, 穿刺活检病理证实每例患者并不现实。临床上常用的骨转移瘤诊断“金标准”是采取临床资料同多种影像学资料 (特别是常规MRI) 综合分析同时辅以随访复查[5]。
骨转移瘤的影像诊断现状:临床用于骨转移瘤诊断的影像手段较多, 如X线、CT、核素骨显像 (BS) 、MRI等。X线的敏感性很低, 只有当转移瘤造成30%~50%的骨皮质丢失时才会在X线片上有所表现[6];CT对肿瘤侵犯骨皮质检出较为敏感, 但对骨髓病变不敏感, 骨转移瘤未引起明显的成骨或溶骨反应时诊断有困难;MRI对骨髓信号改变比核素骨显像更敏感, 在骨转移极早期阶段, 即癌细胞仅在骨小梁之间浸润而未发生明显的成骨或溶骨反应时就能发现病灶。
全身MRI在发现颅骨、肋骨转移灶方面不如核素骨显像清晰, 对骨盆病灶的发现能力与核素骨显像相当, 在脊柱、锁骨-肩胛骨-胸骨、上下肢优于核素骨显像, 这与一些学者的研究结果一致[7]。
鲁珊珊等[8]研究认为对于骨转移瘤, 以病灶部位为单位统计显示全身MRI的敏感度、特异度分别为90.8% (108/119) 、98.0% (148/151) , 高于核素骨显像的70.6% (84/119) 、90.7% (137/151) (P值均<0.01) , 全身MRI的ROC曲线下面积为0.944, 大于核素骨显像 (BS) 的0.807 (P<0.01) , 全身MRl同时发现3例患者存在脑转移, 4例患者存在肺转移, 4例患者存在肝转移, 即WB-DWI还可以发现骨骼外的脏器、软组织及淋巴结病变, 充分显示肿瘤原发灶、局部淋巴结及远处转移, 对患者的临床分期及优化治疗方案有较大的帮助, 明显优于核素骨显像。
Vilanova和Barceló[9]的研究表明, DWI对于骨转移的检测灵敏度为96%, 而常规MRI (无弥散序列) 的检测灵敏度为88%。其前期研究发现, MR-DWI具有较核素骨显像更好的效果 (两者的灵敏度分别为100%、71%;特异度分别为90%、80%;准确率分别为96%、75%) 。MR-DWI在骨骼局灶性病变的诊断中也优于核素骨显像 (两者灵敏度分别为96%、52%) 。在弥散加权图像上所有的囊性转移灶皆表现为高信号, ADC值高于正常骨组织, 但低于良性水肿。MRI还可发现骨骼外的肿瘤病灶, 骨外肿瘤转移的患者占42%。但其不足之处是不能完全显示成骨性转移, 而T1加权图像 (T1WI) 上可非常清晰地显示成骨性转移, 因此在检查中应采用多序列的MRI检查, 包括STIR及T1WI等。
Nakanishi等[10]分别采用T1WI+STIR+DWI及T2WI+STIR对患者进行全身骨转移的检查, 并将其与核素骨显像对比。T2WI+STIR检测的灵敏度为88%, 阳性预测值为95%;T1WI+STIR+DWI检测的灵敏度为96%, 阳性预测值为98%;核素骨显像的检测灵敏度则为96%, 阳性预测值为94%。可见, T1WI+STIR+DWI可用于检查肿瘤骨转移情况的评价。
1.2 WB-DWI用于全身性疾病的诊断
多发性骨髓瘤及淋巴瘤患者往往存在全身骨骼及全身多脏器及软组织浸润, WB-DWI在评估患者病情及疗效反应方面都非常有意义, 在DWI图像上, 病灶多表现为高信号, 其ADC值较正常组织降低, 在黑白反转类正电子发射计算机断层显像 (PET) 图像上, 背景为白色, 病灶呈黑色, 有利于病变的观察。这对于骨穿结果不明确的患者具十分重要的辅助诊断价值, 并可在其治疗过程中进行疗效评价, 当患者对治疗反应良好时, DWI图像上病灶数量会相应减少, 病灶信号有所降低, ADC值相应升高。
1.3 WB-DWI用于区分肿瘤残留或复发与治疗后改变
区分所检出的病变是肿瘤残留、复发, 还是治疗后局部组织的改变, 对于患者治疗方案的调整具有重要意义。而单纯应用CT及MRI等影像学表现来进行区分非常困难。PET作为功能影像检查手段可作出更准确的鉴别, 而价格相对低廉的WB-DWI也可提供有价值的信息。肿瘤残留或复发区域细胞密度更高, 较治疗后反应区域的弥散受限更明显。但在治疗过程中, 因肿瘤组织的变化过程较复杂, 治疗初期信号可能反而升高, 故仍需要在今后的临床实践中更多应用、观察及进一步研究以评价。
1.4 评估肿瘤分期
王加伟等[11]以PET为主结合其他检查方法的临床综合诊断为诊断标准, 对9名健康体检者、4例恶性肿瘤术后患者和16例恶性肿瘤患者在PET检查前后行WB-DWI。得出结果是:WB-DWI的灵敏度为87.5%, 特异度为99.2%, 阳性预测值为91.3%, 阴性预测值为98.7%, 约登指数为86.7%, 似然比为103.7。王加伟等[11]认为WB-DWI对恶性肿瘤的检出具有较高的准确性, 有望成为恶性肿瘤临床分期的一种新的全身检查方法。尤其是N期、M期, 对临床制定合理的治疗方案有较大的价值。
1.5 ADC值测量在肿瘤恶性鉴别中的应用
Komori等[12]通过对27例恶性肿瘤患者 (15例肺癌、5例甲状旁腺癌肺转移、3例肺癌肺内转移、3例结肠癌及1例乳腺癌患者) 中的16例进行跟踪随访, 对比18F-FDG PET/CT及DWIBS的病灶检出率。所有病灶均被证实为恶性 (通过活检、手术或不少于6个月的随访证实) 。选择7处18F-FDG PET/CT上轻度浓聚 (SUV<2.5) 部位作为参照, 测定其ADCs (×10-3mm2/s) , 并与恶性病灶对比。弥散图像上, 27处恶性病灶中检出25处 (92.6%) , 而18F-FDG PET/CT检出22处 (81.5%) 。但参考部位[n=7, (1.54±0.24) ]及恶性病灶间的ADCs[n=25, (1.18±0.70) ]差异无统计学意义。
李烁等[13,14]通过大量数据证明区分良恶性淋巴结的ADC阈值为1.08×10-3mm2/s, 骨转移瘤的ADC值为 (0.75±0.10) ×10-3mm2/s。谢传淼等[15]认为当b值为500 s/mm2时, 鉴别乳腺良恶性病灶的最佳ADC阈值为1.435×10-3mm2/s, 其敏感度为82.1%, 特异度为81.5%;当b值为800 s/mm2时, 鉴别乳腺良恶性病灶的最佳ADC阈值为1.295×10-3mm2/s, 其敏感度为79.5%, 特异度为81.5%。
2 WB-DWI的局限性
WB-DWI对骨髓内脂肪及水含量的变化非常敏感, 所以对溶骨性病变敏感, 但对于成骨性转移瘤的检出明显不如核素骨显像, 李烁[13]、郭本书等[16]学者均已证实。由于颅骨呈高信号影响颅骨转移瘤的检出。颈部图像质量较差, 难以分辨大血管和淋巴结。因为受呼吸移动、心脏搏动的运动伪影, 再加上气体-组织界面的磁敏感伪影的影响, WB-DWI对胸椎的转移瘤显示不佳, 从而易漏诊。胃肠道高信号的干扰, 导致近腹部淋巴结病灶的假阳性和假阴性。WB-DWI受扫描野和视野 (FOV) 的限制, 难以显示四肢远端的病灶, 常常造成肱骨及胫腓骨病灶的漏诊。
再者, 弥散图像易受T2余辉效应[17]的影响, 这会给正确诊断带来困难, 而噪声滤过方法的改进和创新将很有意义。DWI图像由于背景信号抑制, 导致提供的解剖信息不足, 如要准确定位病灶, 则需结合常规序列 (T1WI、T2WI) 作为解剖参照。可见, DWI图像与常规序列图像融和将是发展趋势之一, 图像可具备较好的解剖定位效果, 同时又可提供病灶的ADC定量信息, 其诊断灵敏度和特异度均可有所提高[18]。目前各个部位及各种肿瘤的ADC值还未得到统一的细化的标准, 这还需要我们在工作中通过大量数据去验证, 将来才有望得出一套精准的ADC参考值。ADC值不受T2余辉效应影响, 但目前ADC定量的客观性及准确率方面仍存有不足。WB-DWI在ADC定量测量方面仍有发展的空间, 在测量方法统一化、准确化, 后处理软件智能化后, 其与WB-DWI图像的互补将会大大提高其对肿瘤定性诊断的准确率。而为克服图像后处理及分析中的不足, 医师们需要在图像采集技术及数据分析上建立统一的方案。
PET费用昂贵, 检查过程相对复杂, 且有电离辐射, 使PET不能作为检测肿瘤患者疗效反应的常规检查手段[19], 核素骨显像亦有电离辐射的缺点;而WB-DWI避免了射线检查的伤害, 且价格相对低廉, 对骨转移具有一定的综合诊断价值, 同时能对恶性肿瘤患者全身情况作出评估, 有一定的临床应用价值, 相比于PET和核素骨显像, WB-DWI具明显优势。
弥散磁共振成像 篇2
1.下列情况的患者及家属，禁止进入检查室，禁止进行检查和陪伴患者检查：●体内已植入或留有任何金属物品(如：眼球内金属异物、血管结扎银夹等)；●体内或体表安装有任何电子装置者(如：心脏起搏器、生物刺激器等)；●体内或体表含有其他不明材质的物品者(如：假牙、节育环、化妆品、护发
剂等)；
●病情危急需立即抢救者，但不能自主配合、不能保持安静不动者；●3个月内的妊娠妇女；
●有严重幽闭恐惧症者；
●核素检查（ECT）后3日内不宜做MRI检查，请合理安排好检查顺序。
2.有手术史者，必须如实告知，有无将金属或电子物品及其他材质的物品留
在体内。
3.病人及陪伴病人家属，不得将金属物品、电子产品、磁卡、存折、工资本等及有化学腐蚀性、潮湿、易燃易爆物品等及其他不明材质的物品带入检查室。4.MRI检查时间较长，所处的环境较幽暗、噪声较大，要有思想准备，不要急躁、害怕，要耐心配合检查；检查过程中切勿移动身体，并配合医生的口令做好吸气和闭气动作。
5.检查前需请病员和家属认真、详实填写《磁共振检查禁忌及注意事项》单，并要求家属或病员签字确认，以保证安全。
6.患者及家属不能带入检查室的贵重物品，请自理负责保管。
7.患者请带以往就医资料及影像检查资料，以参考对照。
8.MR预约及检查地点：磁共振室
弥散磁共振成像 篇3
【关键词】 3.0T磁共振弥散加权成像；前列腺癌；应用价值
【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8801（2016）04-0010-02
前列腺癌作为老年人的常见病，随着国人人均寿命延长发病率显著升高，早期发现及早期治疗对于前列腺癌的预后有重要影响[1]。同时，现代医学影像技术的飞速发展提供了更加好的技术手段，前列腺特殊的组织结构及稳定的毗邻环境使3. OT磁共振弥散加权成像这项先进技术得以完美应用；前列腺癌中的自由水分子扩散受阻明显，其表观扩散系数（ADC）会相应下降[2]；3. OT磁共振成像对前列腺疾病诊断具有较高的特异性和敏感性，尤其对前列腺癌能够进行准确的分期，对临床治疗方法的选择具有重要指导意义。本文总结了76例前列腺增生（（BPH）和前列腺癌患者的磁共振DWI及表现扩散系数（ADC）值资料，探讨DWI在前列腺疾病诊断和鉴别诊断中的价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料
收集2014年1月至2016年1月在我院行磁共振（MR）扫描的33例前列腺癌及43例前列腺增生患者的磁共振图像，76例病例均经穿刺活体组织检查及手术病理证实。所有患者MR扫描后取得病理结果不超过1个月。前列腺癌患者年龄65-81岁，平均年龄（72士2）岁，前列腺增生患者年龄60-76岁，平均年龄（70士3）岁。
1.2 检查方法
采用西门子3.0 T Verio机型16通道腹部相控阵线圈覆盖盆腔区域，患者适度充盈膀胱，扫描范围包含前列腺及精囊腺，行常规磁共振平扫+弥散加权成像（DWI）扫描，常规扫描序列包括小范围前列腺轴位T1， T2，T2+压脂，大盆腔矢状位T2，大盆腔冠状位T2+压脂。T1WI：重复时间（TR）/回波时间（TE）：500 mA/11 mA，T2WI：4600 mA/123 mA，矩阵：256x256，NEX=3，FOV=250 mm，层厚4 mm，层距1 mm，压脂采用反转恢复及频率饱合相结合的SPAIR技术。DWI采用轴位单次激发自旋平面回波成像。b值取0，300，800 s/mm?， ADC图为DWI序列计算机自动计算生成。
1.3 病理诊断标准
所有病例均有穿刺活检及手术病理切片结果，以病理标准记录癌结节及增生结节的情况。
1.4 图像处理方法
结合病理结果，在磁共振工作站上DWI序列及自动生成得到的ADC图上对癌结节及增生结节进行分析，记录ADC值。
1.5 统计学处理
采用SPSS 23.0统计学软件，对前列腺癌结节区，增生结节区所得到的ADC测量值进行分析，分别计算前列腺癌组和BPH组的ADC平均值，以 ±s 表示，采用方差检验，再行独立样本t检验，P<0.05为差异统计学意义。
2 结果
2.1 病理及影像结果
76例前列腺病变患者均经病理穿刺及根治术后大病理证实，其中BPH 43例，前列腺外周带在DWI上信号均匀，中央腺体信号不均，大部分基质增生区信号略高于腺体增生区；ADC图信噪比强于DWI，外周带与中央带分界清楚，外周带信号高于中央腺体，基质增生区信号强度略低于腺体增生区。前列腺癌33例，癌结节共有42个，均表现为T2WI上的低信号灶，边缘欠清晰，其内信号欠均匀；中心坏死结节13个，癌灶位于外周带25例，位于中央带5例，外周带及中央带均有病灶3例，骨转移17例，盆腔淋巴结转移10例，突破包膜19例，侵犯精囊腺及膀膀胱16例，癌灶在DWI序列表现为不同程度高信号，于ADC图上呈低信号，可以直观显示肿瘤范围。受累的精囊、转移淋巴结和骨转移灶，在DWI上呈高信号，ADC图呈低信号。
2.2 ADC值分析结果
对增生组及癌组行方差齐性检验，证实2组总体方差相同，然后对2组通过t检验分析癌区与增生区结节的ADC值差异，2组差异有统计学意义（P<0.05），癌区ADC值低于增生区，癌区ADC值约为（0.62士0.18）×10-?㎜?/s，增生区ADC值约（1.43士0.14）×10-?㎜?/s。
3讨论
3.1 DWI序列的特点
DWI是目前唯一可无创反映活体组织内水分子扩散的功能成像方法[3]，通常称作弥散加权成像，它采用EPI成像方法，EPI在频率编码方向上采用一系列反向梯度，在单次激发后产生多个回波信号，对每个回波信号进行相位编码，然后填充到相应的K空间，与快速自旋回波比较相同之处是一个TR间期内获得多个回波信号，每个信号相位编码后填充一条K空间，不同之处是回波产生的方法[4]。EPI采用梯度回波，产生快，省时，快速自旋回波用1800聚焦脉冲产生回波，相对时间长。DWI序列成像时间短，不需要用自肠内线圈，患者耐受程度好，无需造影剂，不存在患者过敏问题及肾功能不良的影响，后处理及相关测量简单易行。
3.2 ADC值的原理
ADC图是根据DWI序列自动计算出来的图像，ADC值高反映了水分子的扩散能力强，ADC值低反映了水分子的扩散能力弱，ADC值主要反映了细胞密度及血流状态[5]，前列腺癌肿瘤细胞增加迅速，排列紧密，内部结构明显改变，新生肿瘤血管密度明显升高，新生血管密度增加及细胞的高密度会导致高血流[6]，而ADC值自接反映了由于高血流及高细胞密度所致的自由水扩散受限，在DWI序列中b值越高则更贴近弥散的真实状态[7]，图像的T2加权成分就越少，癌灶表现为高信号灶，相应ADC值下降，癌区的ADC值低于增生结节的ADC值。不同厂家不同场强的机器，所使用的参数设置不同均可能使前列腺癌的实际ADC值与本组研究不同。
3.3 DWI和ADC对前列腺疾病的鉴别诊断
前列腺外周带和中央腺体的腺泡与导管的形态、分布不同，间质比例不等，腺上皮细胞的大小、形态也存在差异。因此，两者的水分了扩散也会不同，表现在DWI和ADC图上即为信号的差别。本研究中的BPH病例外周带在DWl上信号均匀，与基质增生区信号相似，在ADC图上信号高于中央腺体，中央腺体区在ADC图上信号欠均匀，基质增生区的DWI信号较腺体增生区略高，ADC图上信号略低，但部分腺体增生DWI信号高于基质增生，考虑可能与穿透效应有关[8]。前列腺癌的ADC值与其细胞密度及恶性程度有很高的相关性，通常高度恶性肿瘤细胞密度较高，ADC值低。细胞密度越大、高核浆比和细胞外液减少都可能是恶性肿瘤水扩散受限致使ADC值减低的因素。本研究发现前列腺癌均表现为DWI高信号，ADC图低信号，约有23%的前列腺癌起源于中央腺体，应用常规MRI扫描误诊率高，因为中央腺体增生的病理变化大，MRI信号多不均匀，常规MRI难以从增生的中央腺体中分辨出前列腺癌病灶，中央腺体内前列腺癌的ADC值低于非癌组织兴趣区。前列腺癌水扩散运动受限的原因可能与前列腺癌组织过度增生，取代了富含水分了的腺泡结构有关。另外，前列腺癌细胞浆、细胞器增大、胞质减少、核浆比升高，可能是水分了扩散受限的另一原因。
前列腺癌多数起源于外周带，小部分起源于中央带，多数为多发病灶[9]，外周带及中央带病灶于T2WI上表现为斑片状及结节状低信号灶，但是前列腺炎、疲痕、前列腺增生、纤维化、放射治疗后改变等均可在T2WI上表现为低信号灶，仅靠常规序列难以鉴别，但无论癌灶位于中央带或外周带，其ADC值均明显下降，而炎症、增生、疲痕、纤维化、放射治疗后改变的ADC值均较前列腺癌灶高。通过常规3.0T磁共振扫描结合DWI及ADC值的测量能更准确地诊断前列腺癌。
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弥散磁共振成像 篇4
1对象与方法
1.1 对象
收集在本院门诊和住院行MRI检查的良恶性椎体病变病人35例, 其中男性19例, 女性l6例, 年龄45～85岁, 平均年龄65.4岁, 共计90个病变椎体, 其中颈椎4例、胸椎15例、腰椎12例、骶椎4例。病变椎体中良性病变10例、20个病变椎体, 其中血管瘤8例、14个病变椎体, 结核性病变2例、6个病变椎体;椎体恶性病变25例、70个病变椎体, 其中肺癌转移13例、36个病变椎体, 肠癌转移4例、14个病变椎体, 乳癌转移8例、20个病变椎体。所有转移瘤患者均明确原发恶性肿瘤病史和身体其他部位转移。
1.2 方法
1.2.1 检查设备
采用Philips公司Achieva 1.5T超导型双梯度MRI成像仪, 信号采集采用体部线圈。
1.2.2 成像方法与参数
对所有患者行脊柱常规检查, 包括脊柱矢状位TIWI、T2WI, 层厚3 mm, 层间距0.4 mm, 视野 (FOV) 280 mm、轴位T2WI, 范围包括脊柱和周围软组织。在常规MRI上发现病变后行横断位SE/EPI弥散序列检查。DWI参数:层厚3.0 mm, 间隔1.0 mm, 选用2个不同的扩散敏感因子b值, 分别为0及800。
1.2.3 图像后处理
将所有检查图像传输至Philips影像工作站, 分析病变在MR DWI上的信号改变。选择DWI上病变信号改变最明显处作为测定病变椎体感兴趣区 (ROI) 范围, 测定该ROI的ADC值, 每个ROI测3次, 取3次的平均值作为该ROI的ADC值, 然后分析比较椎体良恶性病变在DWI上的信号改变及ADC值。
2结果
90个病变椎体表现为高信号和等信号, 未见明显低信号。20例良性病变椎体中, 椎体DWI高信号14例 (70.0 %) 、等信号6例 (30.0 %) , ADC值为 (2.035±0.805) ×10-4 mm2/s。70例恶性病变椎体中, DWI高信号53例 (75.7 %) 、等信号17例 (32.8 %) , ADC值为 (1.109±0.713) ×10-4 mm 2/s。经卡方检验椎体良、恶性病变DWI高信号、等信号差别无统计学意义 (χ2=0.27, P>0.05) 。ADC值经t检验良、恶性椎体病变的ADC值差异有统计学意义 (t=4.194, P<0.05) , 良性椎体病变的ADC值明显高于恶性病变椎体。
3讨论
3.1 MR DWI的原理及影响因素
弥散指分子的随机运动, 即Brown运动。DWI是在常规自旋回波序列的基础上, 在180聚焦射频脉冲前后各加一个位置对称、极性相反的扩散敏感梯度场, 在梯度场作用下水分子扩散时, 其中的质子由于在横向磁化上发生相位分散, 不能完全重聚, 造成信号衰减。根据分子运动受限程度不同、衰减程度不同, 形成扩散加权图像[1]。在进行弥散加权成像时成像体内水分子运动越快, 弥散越强, MR DWI信号衰减越明显, 信号越低;反之则信号越高。在弥散梯度场强一定时, 该信号衰减值受物质的ADC值和弥散梯度场持续时间 (b) 的影响。ADC值反映物质局部水分子扩散的能力。b值决定背景信号抑制的程度, 是决定图像质量的重要参数。b值越大, 越偏重于扩散像, 因而要真正反映病灶的DWI, 应取相对大的b值。但b值过大, 容易产生磁敏感伪影, 使影像几何变形更加严重, 图像质量下降, 影响多椎体病变的分析判断。较小的b值得到的图像信噪比较高, 但对水分子扩散运动检测不敏感, 而且组织信号的衰减受其他运动的影响较大;在b值较低时, 由于受血流灌注等因素的影响, 所测得的ADC值偏高, 而且b值越小, ADC值越高[1]。因此b值的选择对于DWI非常重要, 但实际工作中b值的合理选择较困难, 在脊柱DWI成像中, 我们采用的b值为800 s/mm2。
3.2 DWI对椎体病变的诊断价值
Baur等[2]首次报道用DWI对椎体良、恶性病变进行鉴别诊断, 得出椎体良性骨折在DWI为低信号, 而病理性骨折由于肿瘤细胞密集限制水分子的扩散而表现为高信号的结论;LeBihan等[3]认为由于DWI序列受T1、T2影像, 所获得的图像并非真正意义上的弥散成像, 且不能进行定量弥散测定;Castillo等[4]在检测椎体转移瘤时发现, 由于成骨转移及或治疗后骨纤维化或硬化等原因, 在所研究椎体良性病变中80 %为高信号、20 %为等信号, 椎体良恶性病变的DWI信号存在明显交叉, 在鉴别上无统计学意义。这与本组研究结果一致。
3.3 ADC值的应用价值
ADC值主要反映水分子扩散运动的速度和范围, 不同组织及不同病理生理过程中, 组织的ADC值不同[5], 不受T2的影响, 可真实反映组织的水分子扩散程度。本组测量结果良性病变组ADC值明显高于恶性病, 与相关报道一致[6], 因此认为定量ADC值测定能有效提高鉴别诊断的能力。但ADC值的精确性受到许多因素的影响, 其中包括图像信噪比、b值的正确选取等。另外由于信号采集时间较长, 患者身体运动引起的运动性伪影也可影响ADC值的测量。
综上所述, 由于多种因素影响, DWI图像信号在椎体良恶性病变中有明显的重叠, DWI信号改变不能准确地鉴别椎体良、恶性病变。而ADC值定量测定是一种比较理想的方法, 与DWI及MR常规序列相结合, 对椎体良恶性病变鉴别有较大的意义。
参考文献
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[5]Bammer R.Basic principles of diffusion-weighted imaging[J].Eur J Radiol, 2003, 45 (3) :169-184.
弥散磁共振成像 篇5
病理改变，还能同时观察到脑皮层功能活动时的信息，可无创、实时地对大脑的功能活动进行成像。为法医学领域中所涉
及的人体损伤程度鉴定和伤残等级评估以及对法医精神病领域中认知功能的界定．从单一形态学研究到形态与功能相
结
合的系统研究开辟了一条崭新的道路。本文就人脑的功能活动磁共振成像的概念、原理、优势、临床研究状况及法医学
应用前景进行综述。
【关键词】脑功能磁共振成像；法医病理学
【中图分类号】d919．1： r445．
2【文献标识码】b
【文章编号】1007—9297(2004)04—0291—0
4technology of functional magnetic resonance imaging of brain and appucation prospects in forensic medicine． ca i ji一，0 tao，pan hong-fu，et ．forensic pathology department，school ofleg~l medicine，sichuan university,chengdu
61004
1【abstract】technology of functional magnetic resonance imaging of brmn(fmrib)is a new approach developed in the
resent years． it can not only show clearly and accurately the changes of tissues，autopsy and pathology of the brain，but also
show the information of the activity of the brain in time without harm． it can be widely used in forensic medicine such as injury
gradated evaluation，disability evaluation and cognition in forensic assessment in psychiatry providing a new method from pure
morphological study to morphology-function combination study．this article reviewed the fmrib conceptions，principles，advan—
tages，the conditions of clinical study and application prospects in forensic medicine
．
【key words】functional magnetic resonance imaging of brain；forensic medicine
一、脑功能磁共振成像的概念与原理
(一)概念
脑功能磁共振成像(functional mri，fmri1，是一种
新兴的影像学检查技术。它以脑功能活动时引起的血
氧浓度改变为基础，采用不同颜色直接实时地将脑功
能变化反映在mr图像上，突破了既往研究脑功能的黑箱技术，以往的影像学检查技术绝大部分是依赖于
被检组织形态学的改变，而功能性成像这一领域一直
为正电子发射体层摄影(positron emission tomographv．
pet)所独有。随着mr技术的发展，fmri能在特定的脑功能活动时或血液动力学变化时对脑组织进行实时的功能成像，对人脑在生理和病理状态下的功能活动
进行有效的评价。其时间分辨率和空间分辨率均较高，一次成像即可同时获得解剖和功能影像，是目前人们
用mr方法研究大脑皮层功能活动的最主要方法
ri为脑科学研究提供了直观有效的研究手段．为医
学影像学的研究和临床开辟了全新的领域 lli
(二)基本原理
神经活动与血流动力学变化之间的密切关联是
ri的基础。人体各种生理活动都由相应的大脑皮层
[作者简介] 蔡继峰，四川大学华西基础与法医学院病理教研室在读研究生，tel；+86—28-89592918：e-ma11：cj f-j1feng@163
． com
弥散磁共振成像 篇6
关键词：核磁共振,弥散加权成像,肿瘤筛查
近年来,随着大型MR设备的出现及软件功能的不断更新,各种新的成像技术不断被推出,应用范围日益扩大。功能性磁共振成像的出现,实现了医学影像从传统的形态学检查向在体的生化代谢的飞跃,是一种无创的检查方式。其中,背景抑制快速全身磁共振弥散成像(Whole-body diffusion-weighted imaging with background suppression,WB-DWI)出现并应用于临床,已受到国内外学者的重视。该项技术能够一次性完成全身大范围扫描,获得全身肿瘤筛查图像,且可以提供良恶性肿瘤的鉴别、肿瘤临床病理分期(TNM)及疗效随访等信息[1]。图像经计算机3D处理后与正电子发射成像(PET)近似,因此,磁共振弥散全身成像(WB-DWI)又称为“MR类PET”技术,但比PET-CT具有一个明显的优势:检查费用远低于PET-CT,因而,可以实现在肿瘤病人检查中的常规应用,以及高端体检的应用。
1 磁共振全身弥散成像技术的原理
WB-DWI成像原理是依据人体病理状态下细胞内、外水分子的跨膜运动功能状态的改变,对疾病进行诊断。WB-DWI在DWI的基础上,采用STIR(短时间反转恢复序列)技术,对肌肉、脂肪、肝脏等组织器官的背景信号抑制更加明显;实际上是在WB-DWI的基础上添加IR(翻转恢复脉冲),起到抑制部分短Tl信号,突出病灶DWI高信号的作用。弥散加权成像是通过一种特殊设计的序列,对于水的弥散非常敏感,扩散速度越快,则信号越弱;扩散速度越馒,则信号越强,因而在图像上形成对比[2]。自由水(如脑脊液、尿液、胆汁)具有最快的扩散速度,而正常组织由于有细胞膜的限制,细胞内的水扩散受限,因而扩散速度慢于自由水。正常组织之间扩散速度有一定的差异,最突出的是神经组织,因其独有的轴突结构使水的扩散速度明显慢于其他组织[3]。
2 磁共振全身弥散成像技术的特点
(1)弥散成像使用了翻转恢复技术后,由于背景信号被抑制,从原始弥散图像上就可以发现微小的转移灶,提高了诊断的敏感性[4]。
(2)弥散技术对病变,特别是恶性肿瘤,转移瘤有很高的敏感性及特异性(观察ADC值),因此非常适合对肿瘤病人的筛查与肿瘤鉴别[5]。
(3)磁共振对人体无任何放射损伤,弥散序列扫描无需造影剂,也非常适合临床推广。因此,磁共振全身弥散技术是最佳的体检和诊断方法之一。一般来说每年做一次磁共振全身弥散技术检查比较合适。磁共振全身弥散技术检查与目前其他手段相比,具有灵敏度高、准确性好的特点,对许多疾病尤其是肿瘤和常见的心脑血管疾病有早发现、早诊断的价值[6]。
3 磁共振全身弥散成像的新应用—全身肿瘤的筛查
磁共振检查对人体无任何放射损伤,而且全身弥散成像可以一次性进行大范围扫描,微小病灶敏感性高、无辐射。因此,磁共振全身弥散成像技术是最佳的体检和诊断设备,是非常适合于临床筛查的一项检查手段。在国外,磁共振全身弥散成像技术被视为健康体检的最佳手段,定期做磁共振全身弥散成像技术检查可发现一些无症状的早期患者。图像上病变与正常组织结构间信号对比明显,能有效地协助全身性寻找原发灶部位及肿瘤的淋巴结转移、远处脏器转移的显示[7]。通过原理可知,磁共振全身弥散技术能够检测到细胞级的病变,其对恶性肿瘤的敏感性相当高。与肿瘤浸犯的淋巴结的水分子扩散蔓延不同,DWI序列对肿瘤的淋巴结侵犯较为敏感的原因,是由于其假阳性只有神经组织和细胞水肿,故特异性较高[8]。另外其空间分辨率也明显高于PET-CT检查。类PET图像可以与MRI的常规T1、T2像结合,形成融合图像,更易于病变的定位与诊断。己经有研究表明,磁共振全身弥散技术与PET-CT比较,两种融合图像对恶性肿瘤的诊断能力无显著差异。
4 磁共振全身弥散技术在临床中的其他应用
4.1 健康体检筛查
健康体检筛查可使全身绝大多数肿瘤及其转移灶得到较好的显示,同时也可发现肝肾囊肿等良性病变,因此也可作为健康体检筛查[9]。
4.2 急性脑梗死的应用
因为缺血,部分脑组织细胞膜上依赖ATP酶的离子泵功能丧失,影响了细胞膜的稳定性,使细胞内大分子如蛋白质进入细胞间隙,导致细胞外间隙粘滞度增高,使水分子扩散受限。病灶和表观扩散系数(ADC)值减低,DWI信号增加[10]。
4.3 在肿瘤恶性程度分级中的作用
Andreas等[11]在动物实验中发现实体肿瘤区ADC值随着肿瘤级别的升高而减小,不同级别实体肿瘤区ADC值均较坏死区低,差别具有统计学意义,提示随着肿瘤级别升高,肿瘤细胞密度增高,细胞间连接更紧密,水分子弥散减慢,从而导致ADC值降低。陈军等[12]通过手术证实的34例星形细胞瘤研究发现,低级别星形细胞瘤(Ⅰ-Ⅱ级)平均ADC值较高级别星形细胞瘤(Ⅲ-Ⅳ级)高,低级别星形细胞瘤细胞密度低于高级别星形细胞瘤,证实肿瘤细胞密度与肿瘤级别负相关。
4.4 早期预测肿瘤治疗效果、监测患者的预后
Hamstra等[13]研究表明,治疗前肿瘤ADC水平与治疗后肿瘤的消退呈负相关,即治疗前ADC水平越高,则肿瘤的治疗效果越差;而较低的ADC却能取得更好的治疗效果,也就是治疗前肿瘤的ADC水平,可以作为一种影像学指标预测治疗效果。而肿瘤在接受有效治疗后,由于细胞坏死及凋亡导致细胞数量及密度的降低,细胞外水分子容积增加,肿瘤ADC值升高,若ADC值降低或稳定,则意味着细胞内水分子容积增加及组织内自由弥散的水分子减少。往往继发于肿瘤治疗效果不佳或肿瘤进展。可对肿瘤患者治疗效果作出准确、直观的显示;对于全身转移灶筛查、淋巴结转移筛查,明确其恶性肿瘤指征寻找原发灶;术前评估,可于手术前评估肿瘤的位置、大小,供临床医生作为治疗的依据。
弥散磁共振成像 篇7
1 对象与方法
1.1 对象
选择2011年10月至2015年2月在我院进行诊治的脑梗死患者220例, 纳入标准:神经内科高度怀疑并经随诊观察确诊为脑梗死;首次发病, 病程≤72 h;年龄18~75岁;无其他颅内病变;病情相对平稳, 可行头颅磁共振检查;知情同意。排除标准:生命体征不平稳、严重意识障碍、或合并有严重心肾功能异常患者或者肿瘤患者;患者不能配合检查及随访;头颅磁共振检查禁忌症。其中男性120例, 女性100例;年龄22~74岁, 平均年龄45.09岁;发病时间为 (13.09±3.19) h;合并疾病:高血压134例, 糖尿病43例, 血脂异常63例, 冠心病37例;吸烟史65例, 酗酒史43例。
1.2 治疗方法
所有患者都给予急诊溶栓治疗, 选择重组组织型纤溶酶原激活剂的总量为O.6 mg/kg, 首次给予总量的10%;余下的90%剂量溶于100 m L等渗盐水中静脉滴注, 60 min内滴注完成。预后判定选择美国国立卫生研究院卒中评分 (national institutes of health stroke scale, NIHSS) 评分, 评分越高, 神经功能损伤越严重。选择NIHSS评分<7分作为预测预后恢复良好的指标, NIHSS评分≥7分作为预测预后恢复不良的指标。
1.3 头颅磁共振DWI检查
选择PHILIPS公司生产的Achieva1.5T, 超导磁共振扫描仪及配套的头颅相控阵线圈进行头颅磁共振DWI分析, 对患者行常规MRI和DWI检查, 其中DWI采用单次激发平面回波成像序列, TR=2 800 ms, TE=100 ms, 层厚6 mm, 间隔6 mm, 矩阵256×256, 扫描时间为33 s, b值为1 000 s/mm2。取梗死灶内信号强度均匀区域作为感兴趣区 (region of interest, ROI) , 测量梗死灶与健侧的各向异性分数值 (fractional anisotropy, FA) 、表观弥散系数值 (apparent diffusion coefficient, ADC) 。
1.4 统计学方法
选择SPSS 14.00软件进行分析, 计量资料采用均数±标准差的形式表示, 组间比较采用配对t检验或单因素方差分析, 相关性分析采用Pearson分析, 以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 MRI参数对比
220例患者梗死灶部位的FA值与ADC值都低于健侧相应部位, 对比差异都有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
2.2 预后情况
220例患者溶栓治疗前的NIHSS评分为 (22.34±4.13) 分, 治疗后的NIHSS评分为 (8.63±2.11) 分, 其中预后恢复良好150例, 比率为75.0%, Pearson分析显示脑梗死患者梗死灶部位的FA值、ADC值与NIHSS评分呈负相关 (P<0.05) , 见表2。
3 讨论
脑梗死是指由于脑部血液供应障碍, 缺氧、缺血引起的局限性脑组织缺血性坏死或脑软化, 早期诊断与及时治疗意义重大。在头颅磁共振DWI的诊断机制中, 脑梗死患者的脑组织缺血时间比较长, 可导致细胞内皮损伤和细胞膜完整性破坏, 水分子及大分子物质可聚积, 造成血管源性水肿, 从而降低了水分子在垂直髓鞘方向扩散的限制, 表现为FA值及ADC值均下降。而磁共振弥散加权成像是发现早期脑缺血病变最敏感的方法, 可以明确病灶的位置和范围, 并可测量病灶ADC值, 定量分析脑梗死的演变过程[3]。本研究显示220例患者梗死灶部位的FA值与ADC值都低于健侧相应部位。不过随着时间推移, 梗死部位血流中断, 也会致使神经纤维完整性破坏, 使得在局部组织缺失部位, 水分子扩散程度进一步增加, 表现为病灶部位ADC值会逐渐上升, FA值会逐渐下降。
在脑梗死的治疗中, 重组组织型纤溶酶原激活剂 (recombinant tissue plasminogen activator, rt-PA) 是第二代溶栓药物, 其对纤溶酶原有很高的亲和力, 从而起到溶解血栓的作用。我们选用NIHSS量表评估运动功能损伤程度, 有很好的诊断特异性与敏感性。同时DWI在诊断中, FA为水分子各向异性成分与整体扩散张量的比例, 由于组织结构的不同, 水分子所处的内环境不同, ADC值越大, 组织内水分子的运动越强。脑梗死时脑组织内细胞结构发生破坏, 组织正常的微观结构丧失, 水分子的扩散速度受限, 可导致组织内水分子的运动受限, 弥散能力下降, 表现为ADC值下降[4]。本研究显示200例患者溶栓治疗后的NIHSS评分为 (8.63±2.11) 分, 且FA值与ADC值与NIHSS评分呈负相关, 表明观察脑梗死患者的DWI参数变化与临床症状的关系, 可以达到早期判断患者运动功能损伤程度及评估预后的目的。
总之, 头颅磁共振DWI能有效判定脑梗死的疾病状况, 对于溶栓治疗脑梗死的有很好指导作用。
摘要：目的:探讨与分析头颅磁共振弥散加权成像 (diffusion weighted image, DWI) 对于溶栓治疗脑梗死的指导价值。方法:220例脑梗死患者都给予头颅磁共振DWI判断病灶情况, 并且都给予急诊溶栓治疗, 观察预后。结果:220例患者溶栓治疗后的美国国立卫生研究院卒中评分 (national institutes of health stroke scale, NIHSS) 为 (8.63±2.11) 分, 其中预后恢复良好比率为75.0%, Pearson分析显示脑梗死患者梗死灶部位的各向异性分数值与表观弥散系数值与NIHSS评分呈负相关 (P<0.05) 。结论:头颅磁共振DWI能有效判定脑梗死的疾病状况, 对于溶栓治疗脑梗死的有很好指导作用。
关键词：头颅磁共振DWI,脑梗死,溶栓治疗,NIHSS评分
参考文献
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弥散磁共振成像 篇8
1 弥散张量成像 ( diffusion tensor imaging, DTI) 基本原理
DTI是弥散加权成像 ( diffusion weighted imaging, DWI) 技术的进一步发展, 通过采集多个弥散方向的信息, 形成水分子在组织三维空间中的弥散特性成像。DTI常用参数有表观弥散系数 ( apparent diffusion coefficient, ADC) 、平均弥散率 ( mean diffusivity, MD) 和部分各向异性 ( fractional anisotropy, FA) 。MD值是弥散张量D在x、y、z三个方向的特征值的平均值, 反映水分子弥散能力的大小。FA值描述各向异性的程度, 在0 - 1 的范围内变化, 其值越大, 表明组织的各向异性越显著, 0 代表各向同性弥散, 1 代表完全各向异性弥散。通过定量分析这些参数值的变化可以了解组织病变的病理生理学信息。纤维追踪成像 ( fiber tractogra - phy, FT) 技术是DTI的另一重要组成部分, 是目前惟一能在活体显示脑白质纤维束的无创性成像方法, 具有显示神经纤维束的能力, 有助于了解正常和异常脑功能的变化[1]。
2 影响癫痫患者认知功能的相关因素
癫痫患者认知功能损害是癫痫及非癫痫因素综合作用的结果, 影响因素包括癫痫病因、发作类型、发作年龄、治疗药物、手术以及社会心理因素等。
2. 1 癫痫自身因素对认知功能的影响
2. 1. 1致痫灶的部位的影响癫痫患者致痫灶的部位和认知障碍的形式关系密切。Walpole等[2]研究发现, 颞叶中部癫痫患者主要表现为视觉辨认力下降。Longo等[3]研究发现颞叶癫痫可引起记忆缺损, 而额叶癫痫主要影响执行功能。
2. 1. 2发作类型的影响各种类型的癫痫综合征对认知功能会产生不同的影响。Thompson等[4]研究癫痫患者认知功能损害最明显的是全身强直阵挛发作, 其次为复杂或简单部分性发作。
2.1.3发作年龄的影响儿童期颞叶癫痫患者会使总白质体积减小, 这种改变会加重认知功能损害。Rantanen等[5]研究显示早年发作患者组在智商、学习表现及精神发育等方面均低于迟发患者组, 并认为癫痫的发病年龄对于预测其认知功能损害具有重要作用。Berq等[6]研究发现婴幼儿期起病的癫痫患儿认知功能损害最严重, 随着发作年龄的增长, 对认知功能的损害会减低。这些发现都提示早期对婴幼儿进行干预性治疗的必要性。
2.1.4性别的影响有研究显示雌激素对认知功能有影响, 女性颞叶癫痫患者比男性患者有更好的面孔再认能力[7]。
2. 1. 5临床下痫样放电的影响研究发现持续的临床下痫样放电对癫痫儿童的认知损害与癫痫发作对认知的损害程度相当。通过对特发性癫痫患者进一步研究, 认为临床下痫间样放电可损害患者的认知能力, 应受到重视, 采取适当的干预措施[8]。
2. 2 抗癫痫治疗对认知功能的影响尽管目前已经证实癫痫患者存在一定的认知及行为障碍, 但是新的治疗干预措施, 比如药物疗法、手术等, 也会对癫痫患者认知及行为产生一定的影响。这些治疗措施在控制癫痫发作改善患者认知功能的同时, 其本身也会引起不同程度的认知障碍。
2. 2. 1抗癫痫药物 ( antiepileptic drug, AED) 的影响AED会降低致痫神经元的兴奋性, 进而抑制痫样放电, 但是由于其特异性不高, 也会影响正常神经元的兴奋性, 从而可能会损伤认知功能。相比传统的抗癫痫药物, 新型AEDs对认知功能影响较轻。Callenbach等[9]对33 例4~ 16 岁难治性癫痫加用左乙拉西坦, 效果良好, 同时对认知功能的负面影响小。
2. 2. 2 手术的影响手术主要是针对药物难治性癫痫, 但手术可能会导致神经功能缺失进而影响认知功能。Lippe S[10]等对5 例脑皮质发育不良的儿童行顶枕叶切除术, 并进行3 ~ 7 年的术后随访, 并发现5 例患者均有不同程度的认知损害, 其中3 例言语智商受损。
2. 3 社会心理因素的影响癫痫患者会由于受到社会歧视、没有职业、结婚率低等社会心理因素的影响而产生负面情绪, 这也可以影响其认知功能。有研究显示, 父母对癫痫患儿的正确教导及关爱有助于改善患儿的行为问题[11]。
3 DTI对癫痫认知功能障碍的研究现状
早在19 世纪90 年代, 国外已开展DTI用于癫痫诊断的研究, 近年来研究表明, DTI可显示脑白质的功能, 通过分析脑白质纤维束的各向异性特征及其分布与走向特点, 对传统MRI中无异常脑白质进行比较, 从而揭示其微观病理学改变。DTI对于发现癫痫病灶、指导临床治疗及评估其对脑功能的影响方面有较显著的优势。
3. 1 DTI对颞叶癫痫认知功能的研究颞叶癫痫 ( temporal lobe epilepsy, TLE) 是最常见的一类局灶型癫痫, 其病因多种多样, 影响因素也呈多元化。Wang[12]等通过对颞叶癫痫患者的研究发现, 内囊、丘脑、枕叶及额叶脑白质FA值均有不同程度的异常, 且与认知功能障碍有一定关系。Riley[13]等分析12 例颞叶癫痫患者和10 例健康对照组的DTI, 结果发现颞前叶、内侧颞叶、同侧小脑及对侧额顶叶纤维束FA值较对照组明显降低, 认为FA值在内侧颞叶纤维束与短时记忆相关, 在颞前叶纤维束与延迟记忆相关。
3. 2 DTI对颞叶外癫痫认知功能的研究Ciumas等[14]通过DTI检查结果发现伴中央颞区棘波小儿良性癫痫 ( benign childhood epilepsy with centro - temporal spikes, BECT) 患儿的病程越长、认知功能越差, 白质的微观改变越明显, 而与其年龄及白质的体积大小无关。Braakman等[15]将30 例原发性额叶癫痫儿童分为认知功能损害组与非损害组, 通过与对照组比较发现右额叶及右枕叶白质纤维束的FA值降低, 且认知功能损害组枕叶FA值显著升高, 右侧额叶及左侧枕叶白质纤维束和皮层下白质区域表现为FA值降低, 这些改变可能干预了大脑的发育, 是认知功能损害的部分病因。
4 问题与展望
弥散磁共振成像 篇9
资料与方法
2014年10月-2016年6月收治急性脑梗死患者89例, 对其MRI资料进行回顾性分析, 所有患者均首先进行头颅CT平扫排除了脑出血、脑肿瘤等疾病。其中男56例, 女33例, 年龄52~86岁, 平均67.5岁。临床上常见的症状、体征包括口眼歪斜、肢体麻木、说话不清、暂时性视物模糊、半身不遂等。
检查方法:本研究组所有患者均采用Signa HDe 1.5T MRI设备, 8通道头部专用线圈行常规的头颅MRI平扫和磁共振弥散加权成像 (DWI) 扫描, 扫描方法及参数:常规头颅MRI FLAIR T1WI:恢复时间 (TR) 1807 s, 回波时间 (TE) 24 ms, FSE T2WI:恢复时间 (TR) 4 800 ms, 回波时间 (TE) 110.9 ms, 层厚6 mm, 矩阵320×320、视野 (FOV) 24 cm×24 cm, 弥散加权成像 (DWI) , SE/EPI:恢复时间 (TR) 4 500 ms, 回波时间 (TE) 92.8 ms, b=1 000 s/mm2, 矩阵128×128、层厚6 mm、视野 (FOV) 24 cm×24 cm。T1WI、DWI序列采用横断位, T2WI序列采用横断位加矢状位。扫描范围从颅底到颅顶, 所有扫描层数是18层, 层厚及层间距分别为6 mm和1 mm。
图像分析:由我院2名资深的MRI诊断医师采用双盲法结合临床的资料分析, 取一致性结论, 如果诊断结论不一致, 则采用共同商讨后的结论。
统计学方法:本研究数据运用SPSS17.0软件进行统计学分析, 采用χ2检验, 以P<0.05差异具有统计学意义。
结果
在超急性期 (<6 h) 脑梗死患者:常规T1WI、T2WI图像都显示正常信号 (图1A、B) , DWI呈明显高信号 (图1C) , ADC呈低信号, 急性期脑梗死 (7~72h) :T1WI像表现为稍低信号影 (图2A) , T2WI像表现为稍高信号影 (图2B) , DWI像均呈高信号 (图2C) , 且成像范围变大, ADC呈低信号。
89例急性脑脑梗死患者中, 超急性期脑梗死4例, 急性脑梗死85例, DWI序列检出89例, 阳性率100%, 与常规MRI的T1WI、T2WI序列阳性率相比, 明显较高, 差异具有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
讨论
磁共振弥散加权成像 (DWI) 是近年来逐渐发展的MRI功能成像的一种新技术, 是目前唯一的能够用于检查活体组织中水分子扩散运动的无创伤性的检查方法[2], 是与常规SE、FSE序列完全不同的成像序列, 其原理在常规SE序列的基础上, 对180°射频脉冲前后加上2个位置对称相反弥散敏感梯度场, 由于梯度场的作用, 水分子弥散时其中质子横向磁化矢量发生了相位失散, 不能够完全重聚, 以至信号减低, 所以形成DWI异常信号[3], 表观弥散系数 (ADC) 主要反映水分子的扩散范围及速度, ADC值决定了DWI图像对比, 所以DWI信号高低与ADC值有明显关系。超急性期及早期急性脑梗死患者常规MRI的T1WI、T2WI呈正常信号, 是因为常规T1WI、T2WI是反应组织内水的含量变化, 只有在组织内含水量增加时T1WI才表现为稍低、低信号, T2WI表现为稍高、高信号影, 而在超急性期及早期急性脑梗死患者的缺血组织内的含水量无增加。
DWI的临床应用主要表现在以下几方面: (1) 对急性与非急性脑梗死鉴别诊断:脑梗死主要因为大脑大中动脉及主要分支发生动脉粥样硬化或栓子栓塞导致血管堵塞, 进而引起脑血管缺血、缺氧而导致脑组织坏死, 临床上一般分为急性脑梗死和非急性脑梗死, 对急性脑梗死需要及时、快速地进行溶栓治疗, 以减少缺血区域[4], 在脑梗死超急性期及急性期, 由于脑细胞缺血、缺氧, 细胞Na+-K+-ATP酶发生了衰竭, 进而细胞内外的离子失去了平衡状态, 大量的细胞外液进入到细胞内, 引起细胞毒性水肿, 导致细胞外间隙缩小, 水分子扩散减低, 弥散受限, DWI呈高信号, ADC呈低信号, 非急性脑梗死时随着细胞毒性水肿消失和血管源性水肿的出现, 细胞发生溶解现象, 弥散逐渐加快, ADC值升高, DWI就表现为等或低信号, ADC信号呈等或稍高信号。所以DWI能够清楚、准确地区分急性与非急性脑梗死, 为临床治疗提供科学、合理的依据, 并且争取了宝贵的抢救时间, 有人报告在人脑缺血2 h后即可在DWI图像上发现直径约4 mm的腔隙性梗死灶。本次研究发现, 超急性期4例和急性期85例患者在DWI图像上均出现与神经支配区域相对应的高、稍高信号病灶影、ADC图像低信号。 (2) 与临床急性脑梗死相似的鉴别诊断:与临床急性脑梗死相似病变包括非血管病变和血管源性水肿, 这两类病变于DWI及ADC图像上都呈高信号, 而急性脑梗死DWI图像呈高信号, ADC图像呈低信号, 可以很好地将它们鉴别开来。 (3) DWI可以测定ADC值, 以帮助我们测量脑部梗死的面积, 通过病侧和健侧ADC值测量的对照, 我们可以评价病变的状态。
本次研究中, DWI序列在急性脑梗死中阳性检出率明显高于常规MRI序列 (P<0.05) , 对超急性脑梗死的诊断尤其明显, 这与文献报告的基本吻合[5]。
总之, DWI对超急性、急性期脑梗死临床诊断价值明显优于常规MRI检查, 具有非常明显的临床应用价值。
注:*表示与DWI比较。
摘要：目的:探讨磁共振弥散加权成像在急性脑梗死中临床诊断价值。方法:收治急性脑梗死患者89例, 对所有患者均行常规MRI及DWI扫描, 对扫描结果进行回顾性分析。结果:DWI对急性脑梗的敏感性和特异性为100%, DWI成像序列对急性脑梗死检出率明显高于常规MRI的T1WI、T2WI序列 (P<0.05) 。结论:弥散加权成像对临床诊断急性脑梗死有非常重要的价值。
关键词：弥散加权成像,磁共振,急性脑梗死
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弥散磁共振成像 篇10
1 材料与方法
1.1 一般资料
收集自2004年3月～2008年3月在我院行常规MRI及DWI检查的脑肿瘤病例,要求符合以下标准:(1)能成功进行常规MRI、DWI检查者。(2)有明确的病理学诊断。(3)所行DWI检查包含肿瘤实质部分、瘤周水肿和对侧正常脑组织。共选人50例,其中胶质瘤27例,转移瘤12例,脑膜瘤5例,平均年龄(38.86±12.99)岁,男28例,女22例。另收集脑脓肿3例,炎性肉芽肿3例。所有病例均经手术和病理证实。对胶质瘤病例,按世界卫生组织(WHO)2000年分类[1],本研究将胶质瘤分为低级别(Ⅰ级和Ⅱ级)20例及高级别(Ⅲ级和Ⅳ级)7例,并将脑脓肿及炎性肉芽肿病例归为炎性病变一类。
1.2 MR方法
使用西门子novus 1.5 T超导磁共振成像仪,(1)常规扫描:T1WI(TR 500 ms,TE 15 ms)、T2WI(TR4 000 ms,TE 100 ms),层厚5～10 mm,层间距1～2mm。静脉团注射钆喷酸葡胺(Gd-DTPA,剂量0.2mmol/kg),后行横断面、矢状面和冠状面T1WI扫描。(2)DWI:SE-EPI,TR 8 000 ms,TE 80 ms,矩阵为128×128,层厚5～10 mm,层间距1～2 mm,FOV22～24 cm,弥散敏感系数b分别为0和1 000s/mm2。
1.3 MR数据采集与分析
所有病例的正常组织为在T2WI中呈正常信号且无异常强化的区域;肿瘤实质为有异常强化的边界清楚的实质结构,T2WI呈异常信号改变;瘤周水肿位于异常强化范围之外,T1WI呈等或稍低,T2WI呈高信号且无强化的区域。将增强最显著部分作为瘤体实质的测量区,对于无增强的低级别胶质瘤,选占位最明显的区域作为肿瘤部分。本组资料中瘤(灶)周水肿不超过1 cm者有15例(2例高级别胶质瘤、8例低级别胶瘤、3例转移瘤、2例脑膜瘤),瘤(灶)周水肿大于1 cm者有35例(包括5例高级别胶质瘤、12例低级别胶质瘤、9例转移瘤、3例脑膜瘤、6例炎性病变)。为观察距离肿瘤增强部分不同区域在DWI的变化,对于瘤(灶)周水肿直径>1cm者称为远侧瘤周,而<1 cm为近侧瘤周。测量肿瘤实质、周围水肿区及正常脑组织的ADC,在瘤体及瘤周各区设置3-5个感兴趣测量区(依病灶大小而定),取每个区域内测量值的均数。以病灶对侧正常脑白质为参照,正常脑白质ADC值为(7.74±0.90)×10-4mm2/s,计算相对ADC(rADC=病变处ADC/对侧相应部位AM)。ADC值的计算:ADC=ln(S2/S1)/(b1-b2)mm2/s(S1、S2是不同弥散敏感系数b1、b2时DWI的信号强度)。数据测量感兴趣区(ROI)的大小为20～40 mm2,主要根据肿瘤实质及水肿区的大小而定。
1.4 统计学处理
利用SPSS 12.0软件对不同脑肿瘤病人瘤周水肿区ADC值对照分析,各区域的瘤间差异用单因素ANOVA方差分析,同种病变不同区域之间的差异采用配伍方差分析,统计结果均以均数±标准差(x±s)表示,P<0.05表示所检验的差异有显著性意义。
2 结果
2.1 脑肿瘤及其周围水肿与炎性病变ADC值
高级别胶质瘤的近侧瘤周水肿区ADC值与远侧瘤周水肿区ADC值经统计学处理,P=0.0095(P<0.01),差异存在显著性。高级别胶质瘤远侧瘤周水肿区ADC值与瘤体比较,P=0.0134(P<0.05),说明高于瘤体。高级别胶质瘤近侧瘤周水肿区ADC值和瘤体比较,差异无显著性(P=0.83>0.05)。高级别胶质瘤近侧瘤周水肿区的ADC值与低级别胶质瘤、转移瘤、脑膜瘤、炎性病变近侧瘤周水肿区的ADC值进行统计学分析,分别为P=0(P<0.01);P=0.02(P<0.05);P=0.01(P<0.05);P=0(P<0.01)。低级别胶质瘤瘤体与远侧、近侧的ADC值比较。三者间差异无统计学意义(P>0.05)。见附表。
注:1)与瘤体比较,P<0.01;2)与近侧瘤周比较,P<0.01;3)与高级别胶质瘤比较,P<0.05
3 讨论
DWI能探测到组织内微弱的水分子的弥散活动,水分子在活体组织内的弥散与组织的空间结构有关。细胞膜、基底膜等膜结构的分布、核浆比以及胞浆内大分子物质如蛋白质的分布均影响组织内水分子的弥散。病理情况下,细胞内外的大分子分布发生变化以及膜结构的完整性遭到破坏,使其中水分子的弥散速度发生改变,从而形成DWI上信号异常[2]。因此,影响DWI信号以及ADC值的因素主要有细胞数目、大小和排列、细胞内细胞器的数目和大小、细胞间隙等[3]。肿瘤细胞异型性越高,细胞器则越丰富,体积越大,将降低细胞内水分子的弥散;大的细胞间隙对细胞外水分子的运动影响不大,小的细胞间隙则限制其运动。ADC值与细胞密度成反比关系,故理论上推测恶性胶质瘤瘤周水肿区的ADC值应相对较低或相对接近肿瘤实质部分的ADC值。
杨浩等发现[4,4],转移瘤瘤周水肿区的ADC值明显大于胶质瘤,在脑膜瘤瘤周水肿区无瘤细胞浸润,细胞外间隙内含水量增加,扩散度相应地增高。转移瘤、脑膜瘤、炎性病变瘤(灶)周区域无肿瘤细胞浸润,仅为液体渗出,水肿区细胞密度低,故其近、远侧瘤(灶)周水肿ADC值均高于瘤体和病灶实质。
本研究发现低级别胶质瘤因瘤周水肿区肿瘤浸润不甚明显,因此和转移瘤、脑膜瘤及炎性病变瘤周水肿区间ADC值无统计学差异;高级别胶质瘤近侧瘤周水肿区ADC值低于转移瘤、脑膜瘤及炎性病变的相应区域,这和瘤周肿瘤细胞浸润的渐变现象有关;另外,转移瘤、脑膜瘤和炎性病变三者水肿区之间ADC值相互无区别[5]。对高级胶质瘤研究发现高级别胶质瘤近侧瘤周水肿区ADC值和瘤体差异不显著,符合理论上的推测。对不同恶性程度的胶质瘤瘤周的DWI研究发现,低恶度胶质瘤的瘤周ADC值明显高于高恶度胶质瘤。所以,对胶质瘤瘤周水肿区ADC的测定,可以为胶质瘤分级鉴别诊断提供有效依据。
综上所述,本研究认为,对瘤(灶)周水肿区行DWI检查具有较高的临床应用价值,可用于高级别胶质瘤与转移瘤、脑膜瘤及炎性病变之间的鉴别诊断,有助于高、低级别胶质瘤之间的分级诊断,这对病人诊断、术后辅助治疗及预后判断均有重要意义。
摘要：目的研究磁共振弥散加权成像在脑肿瘤瘤周水肿方面的临床应用价值。方法对脑肿瘤进行常规MRI扫描和DWI检查,对照分析病变的实质部分、周围水肿区的ADC值。结果高级别胶质瘤的近侧瘤周水肿区ADC值低于远侧(P<0.01),而近侧瘤周水肿区ADC值与瘤体接近(P>0.05)。低级别胶质瘤瘤体与近、远侧瘤周水肿的ADC值差异无显著性(P>0.05)。高级别胶质瘤与低级别胶质瘤、转移瘤、脑膜瘤、炎性病变的近侧瘤周水肿ADC值差异存在显著性(P<0.05)。结论近侧瘤周水肿区ADC值有助于高级别胶质瘤与其他肿瘤鉴别,也可用于胶质瘤分级的鉴别诊断。
关键词：脑肿瘤,瘤周水肿,磁共振成像,弥散加权成像
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