什么是功能磁共振成像？

以常規(guī)T1WI和T2WI為主的各種磁共振成像技術(shù)，主要顯示人體器官或組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其信號(hào)強(qiáng)度變化，統(tǒng)稱常規(guī)MRI檢查或常規(guī)MR成像序列。

隨著MRI系統(tǒng)硬件和軟件的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了多種超快速成像序列（如EPI技術(shù)），單次采集數(shù)據(jù)的時(shí)間已縮短至毫秒。

以超快速成像序列為主的MRI檢查，能夠評(píng)價(jià)器官的功能狀態(tài)，揭示生物體內(nèi)的生理學(xué)信息，統(tǒng)稱為功能磁共振成像，或功能性成像技術(shù)。

這些技術(shù)包括彌散加權(quán)成像（DWI）、灌注加權(quán)成像（PWI），腦功能成像（fMRI），心臟運(yùn)動(dòng)和灌注實(shí)時(shí)成像（real-time imaging），磁共振波譜成像（MRS），全身成像，磁共振顯微成像等。

b因子在彌散加權(quán)成像中有何作用？

彌散（diffusion）是描述水和其他小分子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)）的術(shù)語。

宏觀看，水分子的凈移動(dòng)可通過表觀彌散系數(shù)（ADC）描述，并通過應(yīng)用兩個(gè)梯度脈沖測(cè)量，其成像機(jī)制與相位對(duì)比MRA類似。

DWI的信號(hào)強(qiáng)度變化取決于組織的ADC狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)敏感梯度（MPG）的強(qiáng)度。MPG由b因子（即彌散梯度因子，又稱b值）控制。

b因子實(shí)際上決定ADC參與構(gòu)成圖像對(duì)比度的份額，即彌散權(quán)重的程度。

在DWI掃描序列中，如果采用長TR和長TE，且b=0，將形成普通的T2WI對(duì)比（SE-EPI）或T2*WI對(duì)比（GRE-EPI）圖像。隨著b因子增大（通常為500~1000s/mm2），圖像的對(duì)比度也由T2權(quán)重逐步向彌散權(quán)重轉(zhuǎn)變。

當(dāng)MR圖像中病變組織的高信號(hào)并非由于T2時(shí)間延長，而是反映ADC降低時(shí)，就形成所謂的DWI。是否開啟MPG是DWI與常規(guī)MRI的不同點(diǎn)。

如何分析DWI和ADC圖？

彌散加權(quán)序列掃描產(chǎn)生2種圖像，即彌散圖（DWI）和ADC圖。在彌散圖中，病變或受損組織的信號(hào)強(qiáng)度往往高于正常組織，而彌散自由度最大區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度最低，這使病變組織在DWI的信號(hào)表現(xiàn)類似于常規(guī)“T2WI”。

在工作站通過對(duì)DWI數(shù)據(jù)后處理操作，可以形成灰階ADC圖。根據(jù)ADC值大小對(duì)應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度高低，形成灰階ADC圖。受損組織彌散受限，ADC降低，表現(xiàn)為較暗區(qū)域；自由彌散區(qū)域的ADC較高，信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)明亮。在偽彩ADC圖，ADC值降低時(shí)呈綠色，正常時(shí)呈橘黃或紅色，乏水分子彌散的區(qū)域呈灰色。

ADC圖能夠區(qū)別DWI顯示的高信號(hào)是因彌散受限引起，還是因組織具有非常長的T2衰減時(shí)間所致（T2透射效應(yīng)）。

彌散加權(quán)成像檢查有何臨床意義？

DWI最有價(jià)值的臨床應(yīng)用是檢出和評(píng)價(jià)急性腦梗死與惡性腫瘤。

在腦梗死的早期階段，腦細(xì)胞出現(xiàn)腫脹并從細(xì)胞外間隙吸收水分，細(xì)胞內(nèi)、外的水分子彌散受限，局部組織的ADC值降低，DWI表現(xiàn)為高信號(hào)，而此時(shí)常規(guī)MRI可表現(xiàn)為正常。DWI檢查的時(shí)間很重要，它主要顯示腦梗死后數(shù)天內(nèi)的急性病變。

人體組織的ADC值一般為0.2~2.9×10-3mm2/s。由于不同病理狀態(tài)下ADC值改變不同，故DWI不僅可以在腦部區(qū)別水分子彌散受限的急性腦梗死與非彌散受限的水腫病變（如血管源性水腫：靜脈竇血栓、可逆性后部白質(zhì)腦病等），也常用以在體部區(qū)分良性與惡性腫瘤。例如：

• 在乳腺鑒別診斷乳腺癌、纖維腺瘤和腺體增生等異常；
• 在肝臟鑒別診斷肝細(xì)胞癌、轉(zhuǎn)移瘤和血管瘤等病變；
• 在胰腺區(qū)別分泌黏蛋白的腫瘤與其他腫瘤；
• 在盆腔顯示前列腺癌、子宮內(nèi)膜癌和宮頸癌；
• 發(fā)現(xiàn)局部或遠(yuǎn)處的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)；
• 區(qū)分骨折的性質(zhì)為病理性或外傷性；
• 評(píng)價(jià)骨挫傷；
• 對(duì)惡性腫瘤進(jìn)行放療或化療后，當(dāng)DWI顯示腫瘤的信號(hào)強(qiáng)度降低或是ADC值升高時(shí)，提示腫瘤組織對(duì)治療產(chǎn)生反應(yīng)，說明治療有效。

在DWI序列信號(hào)采集時(shí)，如果在某一特定方向單獨(dú)施加運(yùn)動(dòng)敏感梯度，就可形成彌散張量成像（DTI）。目前，DWI多用于在活體顯示腦脊髓神經(jīng)組織中不同走向的白質(zhì)纖維束，研究一些與白質(zhì)病變相關(guān)的病理過程。

DWI檢查對(duì)MRI系統(tǒng)的軟硬件配置有一定要求，例如，中高場(chǎng)強(qiáng)MRI系統(tǒng)，較高的梯度切換率，EPI性能佳。DWI易受磁敏感性偽影（尤其在鼻竇周圍組織、顱底以及鄰近含氣腸管的前列腺和子宮）、體液流動(dòng)、病人運(yùn)動(dòng)等因素干擾。

腦梗死

腦膿腫、膠質(zhì)瘤

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤

肝膿腫

前列腺癌骨轉(zhuǎn)移

全身彌散成像（WB-DWI）