MRI弥散成像概念
发布时间：2007-01-31
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弥散成像 弥散又称扩散，指分子的无规则布朗运动过程。是建立在MR成像要素之一——流动效应上的一种成像方法。MRA观察的是宏观的血流流动现象，而弥散加权成像观察的是微观的水分子流动扩散现象。MR弥散成像（diffusion）测量的是分子水平的质子运动。分子布朗运动的方向是随机的，其在一定方向上的弥散距离与相应弥散时间的平方根之比为一个常数，这个常数称为弥散系数D。表示一个水分子单位时间内随机弥散运动的平均范围，其单位为mm2/s。在均匀介质中，任何方向的弥散系数都相等，这种弥散称为各向同性弥散；在非均匀介质中，各方向的弥散系数不等，这种弥散称为各向异性弥散。
弥散加权成像时，在常规序列中加入两个巨大的对称的梯度脉冲（称为弥散梯度）。在对称的梯度磁场中静止的自旋相位最终完全重聚，而运动的自旋都会产生失相位效应，无规律的弥散运动就会造成体素内自旋质子间去相位，单个体素的磁化矢量减少，所产生的MR信号幅度相应减少。所以在强弥散梯度作用下，D越大的组织其信号越低，并随弥散梯度的增加而显著。在弥散成像中弥散敏感度用b表示，它是反映与弥散梯度的强度、时间和间隔有关的参数，具有较大b值的序列具有较强的弥散加权。
在弥散加权成像中，组织的D越高，则其在图像上的信号越低；弥散敏感度b越高，其信号也越低；而在弥散系数像上，组织的D越高，其在图像上的信号越高。目前主要是用EPI或快速梯度回波序列进行弥散成像。在医学成像中经常用表面弥散系数ADC代替D表示弥散运动的强弱。
弥散成像最重要的临床应用为急性脑缺血的检测。发病后2个小时即可在弥散加权像上发现直径4mm的腔隙性病变，比传统MR成像要早得多，为早期治疗提供极有用的信息。弥散成像的另一个应用是利用组织弥散的各向异性。在生物体中，多数组织的弥散是各向同性的，但是神经轴突的疏水髓鞘在垂直于髓鞘的方向弥散较慢，所以在脑白质和神经中，弥散是各向异性的。在弥散加权像上，沿着脑白质神经走行的信号降低严重。弥散成像可描绘脑白质的发育及解剖，可通过测量脑白质中弥散的各向异性的量评价脑白质的发育情况。
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