磁共振弥散加权成像的临床应用新进展(1)
【摘要】随着计算机技术、磁共振硬件的发展及高场强磁共振的出现，腹部弥散成像研发出了背景抑制弥散加权成像技术、全身弥散加权成像技术，在肿瘤疗效评价、肿瘤复发监测、肝脏纤维化分级及肝脏功能评分、肝脏占位病变良恶性、转移性淋巴结与增生性淋巴结鉴别诊断中体现出无限的临床应用前景,同时也面临图像分辨力、信噪比不高，b值无统一标准及全身弥散成像时间相对长等问题。
【关键词】磁共振成像；扩散加权成像；肝脏；宫颈
The new Progress of diffusion weighted magnetic resonance imaging in clinical application JIN Yu-mei，WANG Ye-wu,TIAN Wei.The First Affiliated Hospital of Kunming Medical College,Kunming 650031，China
, 百拇医药 【Abstract】With the development of computer technology,MRI hardware and the emergence of high-field magnetic resonance,Abdomen developed Diffusion-weighted imaging with background body signal Suppression,whole-body magnetic resonance diffusion-weighted image.It have unlimited clinical application in Evaluation of cancer treatment，monitoring of tumor recurrence,grading of liver fibrosis and scoring of liver function,identification of benign and m alignant liver lesions,identification of metastasis lymph nodes and hyperplasia lymph node.Also face low image resolution and signal to noise ratio,no uniform standard of b-value,Body diffusion imaging time is relatively long.
, 百拇医药
【Key words】Magnetic resonance imaging；Diffusion weighted imaging；Liver；Cervix
磁共振弥散加权成像( diffusion weighted magnetic resonance imaging,DWI-MRI)是磁共振的功能成像序列之一，是一种对分子布朗运动非常敏感，能反映水分子的弥散特性，并评价水分子随机运动动态分布情况，无创性反映活体组织功能状态的磁共振成像技术。DWI在中枢神经系统疾病特别是脑梗死、脑出血等疾病的诊断和随访上得到充分的应用并展示了它的优势。在盆腹部，由于需要快速扫描序列进行成像、更大的梯度场以保证图像拥有足够的信噪比，产生可以识别的弥散效应[1]，因此盆腹部弥散加权成像比较困难，尚处在起步应用及探索、尝试阶段。本文主要就DWI最新出现的成像技术及临床应用综述如下。
1DWI成像原理
, 百拇医药 DWI在人体内H质子含量丰富、处于自由扩散运动的基础上，在常规自旋回波(SE)T2加权序列的1800脉冲两侧各施加一个扩散敏感梯度脉冲，常用b值来表示(单位为s/mm2)，这两个梯度脉冲的方向相反、强度和持续时间完全相同,使梯度场方向上的水分子布朗运动活跃,相位离散加剧,信号降低，b值越大，信号减低就越明显。扩散敏感梯度b=r2G2d2(s-d/3),其中r为旋磁比,G为梯度场场强,d为施加的梯度场持续时间,s为两个梯度场的间隔时间,b值的改变就是通过调整G、d、s来实现的[2]。氢质子在预设的时间间隙或b值范围内去相位，复相后的相位组织能测到一个弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值[3]，影响ADC值大小的因素较多，但主要影响因素是b值的大小，对于肝脏成像b值大小的选定，目前没有统一的标准，众多学者经过研究认为：小b值或小b差值主要反映肝脏的血流灌注，测得的ADC值偏大，变异大、不稳定、准确性不高，不能真实的反映分子的热运动，但是解剖结构显示较清晰；大b值或大b差值主要反映分子的热运动，测得的ADC值较真实、稳定、变异小。值得注意的是：随着b值的增加，意味着需要更长的回波时间，而肝脏是一短T2器官，增大b值或b差值必然伴随图像质量下降，如变形、伪影、信噪比下降、肝脏解剖结构显示不清、病灶检出率降低等，怎样解决高图像质量与高真实性这一矛盾体，仍然是目前的研究热点。在实际工作中，b值大小的选定常常需要根据自身情况(机型、研究目的)及结合自身经验选定，不能盲目的追求高b值。
, http://www.100md.com
2新研发的弥散加权技术
2.1背景信号抑制弥散加权成像(Diffusion-weighted Imaging with background body signal Suppression,DWIBS)是在传统DWI基础上新近逐渐发展起来的磁共振功能成像序列，也能反映水分子的布朗运动，同样可以通过测量ADC值来量化分子运动的强弱，它的出现与近年磁共振硬件和后处理系统的发展和完善是分不开的。
2.1.1传统DWI采用屏气扫描，扫描层厚度大，而DWIBS在自由呼吸状态下完成扫描，扫描时间、范围相对不受限制，可以进行薄层扫描，可以完成体部大范围(包括头颈、胸部、腹部、盆腔及四肢)薄层、无间断扫描，可进行多次激发和采集，易检出病灶并全方位的观察病变的大小、范围、形态，更重要的是提高了小病灶的检出率。
2.1.2传统DWI多采用频率预饱和反转恢复序列(spectral prostration with inversion recovery，SPIR)来进行脂肪信号的抑制，常常抑制脂肪信号不彻底，图像周围出现多少不等的未被充分抑制的脂肪信号，影响了图像的观察。DWIBS利用STIR技术抑制脂肪信号，充分降低背景信号，同时能抑制短T1组织或病变的信号，增加病灶与正常组织的对比。
2.1.3采用了敏感性编码(ENSE)技术，其使用由多个平行排列的不同接收线圈组成的协同线圈一次性采样，获得受检体全部的位置信息，也就是其在保持K最大值不变的情况下，增加K空间采样位置之间的距离，因而保持高的图像空间分辨力而成倍减少扫描的时间。
2.1.4DWIBS图像采用多平面重建(multi-planar reconstruction，MPR)和最大强度投影(maximum intensity projection，MIP)重建以及黑-白反转技术，获得高分辨的MPR和MIP图像，对重建图像进行黑白翻转，还可获得类似PET的效果图像，因此DWIBS又被称为“类PET”，在不久的将来有可能与PET-CT相媲美。, 百拇医药(金玉梅 王叶 武田伟)
【关键词】磁共振成像；扩散加权成像；肝脏；宫颈
The new Progress of diffusion weighted magnetic resonance imaging in clinical application JIN Yu-mei，WANG Ye-wu,TIAN Wei.The First Affiliated Hospital of Kunming Medical College,Kunming 650031，China
, 百拇医药 【Abstract】With the development of computer technology,MRI hardware and the emergence of high-field magnetic resonance,Abdomen developed Diffusion-weighted imaging with background body signal Suppression,whole-body magnetic resonance diffusion-weighted image.It have unlimited clinical application in Evaluation of cancer treatment，monitoring of tumor recurrence,grading of liver fibrosis and scoring of liver function,identification of benign and m alignant liver lesions,identification of metastasis lymph nodes and hyperplasia lymph node.Also face low image resolution and signal to noise ratio,no uniform standard of b-value,Body diffusion imaging time is relatively long.
, 百拇医药
【Key words】Magnetic resonance imaging；Diffusion weighted imaging；Liver；Cervix
磁共振弥散加权成像( diffusion weighted magnetic resonance imaging,DWI-MRI)是磁共振的功能成像序列之一，是一种对分子布朗运动非常敏感，能反映水分子的弥散特性，并评价水分子随机运动动态分布情况，无创性反映活体组织功能状态的磁共振成像技术。DWI在中枢神经系统疾病特别是脑梗死、脑出血等疾病的诊断和随访上得到充分的应用并展示了它的优势。在盆腹部，由于需要快速扫描序列进行成像、更大的梯度场以保证图像拥有足够的信噪比，产生可以识别的弥散效应[1]，因此盆腹部弥散加权成像比较困难，尚处在起步应用及探索、尝试阶段。本文主要就DWI最新出现的成像技术及临床应用综述如下。
1DWI成像原理
, 百拇医药 DWI在人体内H质子含量丰富、处于自由扩散运动的基础上，在常规自旋回波(SE)T2加权序列的1800脉冲两侧各施加一个扩散敏感梯度脉冲，常用b值来表示(单位为s/mm2)，这两个梯度脉冲的方向相反、强度和持续时间完全相同,使梯度场方向上的水分子布朗运动活跃,相位离散加剧,信号降低，b值越大，信号减低就越明显。扩散敏感梯度b=r2G2d2(s-d/3),其中r为旋磁比,G为梯度场场强,d为施加的梯度场持续时间,s为两个梯度场的间隔时间,b值的改变就是通过调整G、d、s来实现的[2]。氢质子在预设的时间间隙或b值范围内去相位，复相后的相位组织能测到一个弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值[3]，影响ADC值大小的因素较多，但主要影响因素是b值的大小，对于肝脏成像b值大小的选定，目前没有统一的标准，众多学者经过研究认为：小b值或小b差值主要反映肝脏的血流灌注，测得的ADC值偏大，变异大、不稳定、准确性不高，不能真实的反映分子的热运动，但是解剖结构显示较清晰；大b值或大b差值主要反映分子的热运动，测得的ADC值较真实、稳定、变异小。值得注意的是：随着b值的增加，意味着需要更长的回波时间，而肝脏是一短T2器官，增大b值或b差值必然伴随图像质量下降，如变形、伪影、信噪比下降、肝脏解剖结构显示不清、病灶检出率降低等，怎样解决高图像质量与高真实性这一矛盾体，仍然是目前的研究热点。在实际工作中，b值大小的选定常常需要根据自身情况(机型、研究目的)及结合自身经验选定，不能盲目的追求高b值。
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2新研发的弥散加权技术
2.1背景信号抑制弥散加权成像(Diffusion-weighted Imaging with background body signal Suppression,DWIBS)是在传统DWI基础上新近逐渐发展起来的磁共振功能成像序列，也能反映水分子的布朗运动，同样可以通过测量ADC值来量化分子运动的强弱，它的出现与近年磁共振硬件和后处理系统的发展和完善是分不开的。
2.1.1传统DWI采用屏气扫描，扫描层厚度大，而DWIBS在自由呼吸状态下完成扫描，扫描时间、范围相对不受限制，可以进行薄层扫描，可以完成体部大范围(包括头颈、胸部、腹部、盆腔及四肢)薄层、无间断扫描，可进行多次激发和采集，易检出病灶并全方位的观察病变的大小、范围、形态，更重要的是提高了小病灶的检出率。
2.1.2传统DWI多采用频率预饱和反转恢复序列(spectral prostration with inversion recovery，SPIR)来进行脂肪信号的抑制，常常抑制脂肪信号不彻底，图像周围出现多少不等的未被充分抑制的脂肪信号，影响了图像的观察。DWIBS利用STIR技术抑制脂肪信号，充分降低背景信号，同时能抑制短T1组织或病变的信号，增加病灶与正常组织的对比。
2.1.3采用了敏感性编码(ENSE)技术，其使用由多个平行排列的不同接收线圈组成的协同线圈一次性采样，获得受检体全部的位置信息，也就是其在保持K最大值不变的情况下，增加K空间采样位置之间的距离，因而保持高的图像空间分辨力而成倍减少扫描的时间。
2.1.4DWIBS图像采用多平面重建(multi-planar reconstruction，MPR)和最大强度投影(maximum intensity projection，MIP)重建以及黑-白反转技术，获得高分辨的MPR和MIP图像，对重建图像进行黑白翻转，还可获得类似PET的效果图像，因此DWIBS又被称为“类PET”，在不久的将来有可能与PET-CT相媲美。, 百拇医药(金玉梅 王叶 武田伟)