頭顱MRI中不同序列DWI和ADC的區別

彌散加權成像（DWI）是MR新近發展的一種成像技術，它對水分子的隨機運動（布朗運動）非常敏感。當水分子彌散正常時，其圖像顯示等信號改變。當水分子彌散受限制時，DWI上就會出現異常高信號。

DWI上組織的信號強度影響因素

1.擴散敏感梯度場的強度

2.擴散敏感梯度場持續時間

3.兩個擴散敏感梯度場的間隔時間

4.組織中水分子的擴散自由度

擴散敏感梯度場參數稱之爲b值
B值＝γ2G2δ2（Δ－δ/3 ）
γ代表懸磁比；G代表梯度場強度
Δ代表兩個梯度場強間隔時間；
δ代表梯度場強持續時間

DWI在臨牀上最常用於超急性腦梗死的診斷和鑑別診斷
目前，DWI開始廣泛應用於MS的活動病竈、部分腫瘤、血腫、肉芽腫及膿腫等病變的診斷
另外，其他臟器如：肝臟、腎臟、乳腺、脊髓及骨髓等可以進行DWI，提供一定的信息

急性缺血性腦梗死是一種致死率和致殘率均高的常見疾病，影像學的早期診斷有利於儘早挽救可逆性缺血性壞死腦組織，對於指導臨牀治療具有非常重要的意義。

常規MRI檢查技術不能充分顯示缺血的範圍和嚴重程度，新發展的彌散加權成像（DWI）對急性期，特別是超急性期腦缺血的檢測表現出極大的優勢，爲溶栓和神經保護提供了直觀、個體化的影像學信息。

在腦梗塞的超急性期及急性期，病變區的病理變化是細胞毒性水腫，缺血區的含水量沒有變化，僅僅是細胞內外含水量發生了變化，常規MRI檢查往往無陽性表現。

DWI的信號強度大小由表觀彌散係數（ADC）進行定量測定。通過ADC值的變化可以反映缺血過程的變化以及不同缺血區域的演變規律。研究表明：從缺血區邊緣帶到梗塞中心，ADC值逐漸降低。早期出現ADC值下降的缺血組織最終演變爲不可逆性恢復的梗死竈。
DWI可以鑑別可逆性及不可逆性缺血組織，有助於挽救頻死的缺血半暗帶組織。已經證實一些患者在缺血癥狀後2小時給予靜脈溶栓，DWI異常信號範圍可以明顯縮小，甚至完全消失。
在腦缺血癥狀發生後24小時之後，DWI也可以提供其他更有價值的信息。因爲DWI對急性期細胞的腫脹所致的細胞毒性水腫敏感，而對慢性期腫脹細胞破裂水分子再度彌散所致的間質性水腫不敏感，故在急性期DWI表現爲高信號，在慢性期表現爲等信號。

DWI對急性及亞急性腦缺血的敏感度及特異度可達88～100％和86~100%,對CT及T2WI不可鑑別的急慢性缺血，DWI鑑別診斷的敏感度和特異度分別可達95％和94％。
DWI可用於判斷臨牀預後，明顯的彌散下降預示缺血發展爲不可逆性的梗死的危險性增加；彌散正常而臨牀缺血癥狀較重，常由TIA引起。
DWI與T2 FLAIR成像方式相結合，可更好的區分急性、亞急性及慢性水腫。DWI可顯示急性期細胞毒性水腫，不能顯示血管源性水腫和間質性水腫，T2 FLAIR成像方式正好與之相反。
急性期，DWI圖像上病竈爲高信號，而T2 FLAIR爲等信號；慢性期，DWI圖像上病竈爲等信號， T2 FLAIR上病竈爲高信號；在亞急性期，因爲同時存在細胞毒性水腫和其他類型的水腫，在DWI及T2 FLAIR上均呈高信號，但DWI上的信號強度較急性期有所下降。

急性缺血性病變的特點是DWI上呈高信號，而ADC值降低。最爲大家所接受的解釋是：腦血流的阻斷引起病變組織能量代謝和質子泵的障礙（數分鐘內）。這種改變引起大量的水分子從細胞外進入細胞內（細胞毒性水腫），從而在DWI上產生典型的“高信號”。

與靜脈性梗塞的鑑別診斷

動靜脈的急性梗塞鑑別診斷應用常規MR成像(T2WI, T2FLAIR, DWI 或PWI, 或MRA) 比較困難。

靜脈栓塞在DWI上呈高信號，其ADC值略下降。靜脈梗塞的患者也伴有灌注異常，而且MRA正常並不能排除動脈栓塞（小的動脈分支或早期血管重建再灌注）

鑑別診斷要點:

臨牀表現 (動脈栓塞的急性發作比較典型；靜脈竇栓賽的患者，其表現更爲隱匿，通常以嚴重頭痛和/或癲癇發作爲首要表現).
早期出血,尤其是鄰近靜脈竇附近的部位 (而急性動脈栓塞少見).
伴有上述一項或兩項,再行MRV或CTV

急性缺血性腦梗死與腦膿腫的鑑別診斷

在大腦炎早期階段， (T2WI上病變呈邊界不清的皮層下高信號影，增強後病變輕微強化，病變周圍有等或低信號的水腫區。) 鑑別診斷較爲困難。

鑑別要點:

臨牀表現 (缺血性腦梗死的急性發作).
腦實質造影劑吸收 (缺血性腦梗死少見).
ADC 值 (據報道腦膿腫的 ADC值常常低於缺血性腦梗死的ADC值的 ±50左右）

多發性硬化（MS）

據報道，MS在DWI上信號多變 (hyper-, iso-, or hypointense) 。

強化的病竈在DWI上與白質比呈高信號，而慢性病變爲等信號。MS斑塊中ADC值升高，而表現爲正常信號的MS患者，其腦白質ADC值也下降。因此，我們推測在DWI上，MS斑塊表現的高信號是由於T2 shine-through 效應所致.

偶爾，在DWI上呈高信號的斑塊（尤其是均勻強化的病變）ADC值下降，推測這些ADC值下降的均勻強化斑塊可能是處於極早期的病變，炎性反應活躍，而且沒有明顯的脫髓鞘改變。

腦膜瘤

腦膜瘤的DWI信號強度多變 (hyper-, iso-, or hypointense) 。

絕大多數良性腦膜瘤在DWI和ADC圖上呈等信號，僅僅23％的良性腦膜瘤表現爲稍高信號。而惡性腦膜瘤在DWI上信號強度明顯增高，ADC圖信號降低，其ADC值下降。

DWI與T2 FLAIR結合，有利於腦梗塞與腦腫瘤、腦白質等病變的鑑別診斷，腫瘤瘤體在DWI上顯示爲高信號或低信號，高信號一般表示瘤細胞的水腫和新鮮壞死，低者常提示出血或鈣化。腫瘤引起的水腫爲血管源性水腫，在T2 FLAIR上爲高信號，難以與梗死相鑑別，而DWI上呈等信號或僅見瘤體內的混雜信號。

膠質瘤

膠質瘤在DWI上的信號強度多變 (hyper-, iso-, or hypointense)

有時，膠質瘤在DWI上呈高信號，而其ADC值下降（可能是細胞外間隙容積變小）或者無下降 (可能是 T2 “shine-through”效應所致)

轉移瘤

據報道轉移瘤在DWI上呈等或稍高信號，而其ADC值範圍約爲0.82–1.24 x 10-3 mm2/sec 。

轉移瘤的非壞死部分在DWI上信號多變 (通常爲 iso-或 hypointense; 偶爾呈 hyperintense)。轉移瘤的壞死部分在DWI上爲顯著低信號，ADC值明顯升高。

表皮樣囊腫

表皮樣囊腫在T1WI、T2WI上，與CSF相比呈等或稍高信號。應用常規T1、T2很難判斷腫瘤延伸的範圍，在T1WI上，表皮樣囊腫呈明顯的高信號，很容易與CSF和蛛網膜囊腫區別開來。據報道表皮樣囊腫平均 ADC值爲 1.197 x 10-3 mm2/sec ，腫瘤的ADC值與腦灰質和白質類似。表皮樣囊腫在DWI上呈現的高信號可能是由於T2 shine-through效應所致。

與蛛網膜囊腫鑑別診斷

DWI上，這兩種病變很容易區別，表皮樣囊腫呈高信號，而蛛網膜囊腫呈低信號影。

鑑別診斷要點:

DWI, ADC圖, CISS 成像和T2 FLAIR
表皮樣囊腫沿着CSF間隙呈匍形生長，包繞動脈和顱神經，而蛛網膜囊腫具有佔位效應，壓迫周圍結構。

肉芽腫

據報道，肉芽腫在DWI上呈高信號，其ADC值(0.39 x 10-3 mm2/sec)降低,

與轉移瘤相鑑別

無論是常規MRI還是DWI，都難以把腦內結節狀轉移瘤與大腦的肉芽腫相鑑別開來。結節狀轉移瘤在DWI上常表現爲高信號，其ADC值下降，可能與富含細胞和/或出血有關。

皰疹性腦炎

皰疹性腦炎的特點是病變在DWI上呈高信號，其ADC值下降 (約爲正常腦實質的48%–66%) 。

在隨訪中發現，這些病變最後都演變爲腦軟化竈。

皰疹性腦炎和浸潤性膠質瘤的鑑別診斷:

病變在DWI上的高信號和ADC值下降與皰疹性腦炎符合
生物學檢測 (聚合酶鏈反應檢測)

皰疹性腦炎和急性缺血性腦梗塞在DWI上還難以鑑別。

鑑別要點:

臨牀表現 (缺血性腦梗死的急性發作，而皰疹性腦炎病程更表現爲漸進性)
生物學檢測 (聚合酶鏈反應檢測)

腦出血

超急性腦出血（細胞內氧飽和血紅蛋白）和亞急性腦出血晚期（細胞外正鐵血紅蛋白）在DWI上均呈高信號，據報道在超急性期其ADC值下降或正常，而亞急性期晚期則升高。

與超急性腦梗死的鑑別診斷

僅憑DWI和ADC圖難以將這兩種病變鑑別開來，應該聯合應用DWI、ADC圖和T2-weighted SE 或者 T2*-weighted gradient-echo和/或 T2-weighted EPI.

鑑別要點:

超急性缺血性腦梗死在 T2WI 和 T2*-weighted gradient-echo 表現正常。
超急性腦出血在T2WI和 T2*-weighted gradient-echo成像中表現爲不均勻性高信號，其周圍包繞着低信號環。

作者：同仁醫院影像中心付琳