关于扩散加权成像（DWI）的一些常见问题
现在扩散加权成像（DWI）已经是磁共振扫描中的常规功能序列，也为临床的诊断有很大的帮助，在进行DWI成像时我们可能有很多疑问，如何在不同位置不同病变设置b值，急性脑梗死患者为何只有DWI上为高信号，看图时为何不能只看DWI图，还要结合ADC图等。
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DWI原理与分子热运动
分子热运动（thermal motion）是指物体都由分子、原子和离子组成（水由分子组成，铁由原子组成，盐由离子组成），一切物质的分子都在不停地做无规则运动。分子的热运动跟物体的温度有关（0℃的情况下也会做热运动，内能就以热运动为基础），物体的温度越高，其分子的运动越快。把这种在温度驱使下无规则的相互碰撞相互超越的运动叫布朗运动，也叫扩散运动。
【墨水的扩散】
扩散加权成像就是在梯度磁场下布朗运动强的组织，也就是运动不受限制，表现出低的信号强度，而布朗运动弱的组织，即自由运动受到限制，就表现出高的信号强度。
【运动不受限为低信号，受限为高信号】
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DWI上的高信号
DWI检测病变比较敏感，在DWI常见的高信号有：
细胞毒性水肿 即胶质细胞、神经元细胞毒性水肿，代表就是急性脑梗死
高细胞密度聚集——肿瘤
高粘度物质—— 脓肿、表皮样囊肿
长t2组织导致的t2滤过效应
备注：血管源性水肿、细胞毒性水肿、间质性水肿鉴别
何为T2滤过效应
脑水肿分为血管源性脑水肿、细胞性水肿和间质性脑水肿
血管源性脑水肿
主因因血脑屏障受损、破坏，致毛细血管通透性增加，水分渗出增多，积存于血管周围及细胞间质所致。此时，由于一些蛋白物质随水分经血管壁通透到细胞外液中，使细胞外液渗透压升高，水分由血管壁渗出增多，致使脑水肿继续发展，脑外伤所导致的外伤性脑水肿早期主要为血管源性脑水肿。发病部位脑白质。典型疾病如肿瘤、脓肿、脑炎。
下图为胶质母细胞瘤，肿瘤使周围脑组织受压或阻塞脑静脉回流，静脉压升高，脑脊液循环机吸收障碍，以及肿瘤生物毒性作用等，使肿瘤周围的脑组织受影响，血脑屏障损害或破坏，血管壁通透性增加，产生局限性血管源性脑水肿。
FLAIR序列肿瘤为稍高信号，肿瘤周围白质内见不规则形高信号水肿，勾勒出局部脑白质形态。
T1增强扫描可以看到肿瘤实体呈花环状强化，而周围水肿无强化。
细胞毒性脑水肿
细胞毒性脑水肿是不同的致病因素，使细胞内外环境改变，脑组织缺氧，影响神经细胞代谢，细胞膜系统功能障碍，线粒体三磷酸腺苷生成减少，神经细胞膜的钠-钾泵、钙-镁泵等活性降低，使神经细胞内外的钠、钾钙等离子交换障碍。这些因素均可导致细胞内水肿。此类水肿时，血脑屏障可不受影响，血管周围间隙及细胞外间隙无明显扩大，细胞内水肿液不含蛋白，钠、氯离子水平增高。特点为细胞内水钠聚集，水肿部位累及灰、白质，典型疾病为缺血缺氧早期。
下图为急性期脑梗死的患者，DWI示左侧额叶见明显片状高信号，责任血管为左侧大脑中动脉额叶分支。
间质性脑水肿
又称脑积水性脑水肿，常见于梗阻性脑积水。不同病因引起梗阻性脑积水，使脑室系统扩大，尤以侧脑室扩大为甚，致使脑室内压力显著高于脑组织内的压力。产生脑室内-脑组织内压力梯度，这种压力梯度的显著差别，使脑室内液体可以透过脑室室管膜到脑室周围脑组织中，形成脑室周围白质脑水肿。
下图为一例梗阻性脑积水的患者，双侧侧脑室明显扩张，侧脑室前角旁可见新月形长T2信号的水肿带。
——来源：医学影像笔记
何为T2滤过效应？
ADC图其中一个作用就是识别T2滤过效应，什么是T2滤过效应呢？因为DWI图像里面包含T2以及扩散变化的综合信息，比如DWI中b值为0时就相对于T2WI，所以把T2的对比度在DWI上反映的现象称为T2滤过效应。那么，扩散受限与T2滤过效应的关系是咋样的：
03
b值选择对图像的影响
b为扩散梯度因子，表示应用的扩散梯度磁场的时间、幅度、形状。b值可以看做自旋回波序列中的TE，b值越高，具有的扩散权重越大，对水分子的扩散运动越敏感，并且信号下降的也越明显，b值的单位为s/mm²。
①b值对DWI信号的影响
b值越大,水分子间相位离散越重,信号降低越明显,所以大b值会降低DWI图像的信噪比。高b值(>1500s/mm²)用于观察速度较慢的扩散运动,低b值(0~1000s/mm²)则用于观察速度较快的扩散运动。通常b为1000s/mm²时DWI图像即可以获得足够扩散梯度,如果b值过小,易受T2加权的影响,产生所谓的T2滤过效应(T2 shine through effect)，也叫T2透过效应。
②b值对ADC值的测量的影响
一般来说用大b值差的图像测得的ADC值较准确,故测ADC值时宜选较高b值和较大b值差。平均ADC值随着b值的增加而降低,但并非直线关系,在b=1000s/mm²之前ADC值衰减相当快,而在b>1000s/mm²之后则衰减变得平缓。这里需要理解的大b值差的意思就是ADC是至少通过两组b值数据算出来的，例如我们扫了b=0、b=1000、b=1500，使用b=0、b=1500就是大b值差。
③ADC值对DWI信号的影响
ADC值越大,则组织内水分子的运动越强,DWI的相位离散越强,信号越弱。
ADC图是以ADC值为图像信号强度拟合出的ADC图,直接反映组织水分子扩散的快慢。故扩散速率快,ADC值越大,ADC图信号越强灰度高越亮。
④ADC图与DWI图的区别
DWI图像中信号的高低不仅与组织的扩散速率有关,与b值和ADC值有关,还受到组织T1、T2的豫时间和质子密度影响。而ADC图则不包含T1、T2*成分,只与ADC值有关。一般说来ADC图信号与DWI的图像信号相反。如脑脊液为在ADC图为高信号,在DW图为低信号。但在脑梗死的演变过程中在稳定期和慢性期,由于梗死组织坏死液化,ADC值升高,部分DWI仍为高信号,此时其ADC值等于或大于相应区域,主要是T2效应的影响,临床上常联合应用ADC图与DWI图以便去除所谓的T2透过效应。