医学影像技术体系 · 第 34 卷 / 共 44 卷
DWI、DTI、IVIM 与 MRS
本卷导读
系统讲解扩散加权成像的物理基础、b 值选择、ADC 判读、DWI-TSE 与小视野扩散、扩散张量与 IVIM，以及磁共振波谱的原理与临床应用。
知识结构
- 扩散张量与高级模型
- 颅脑DTI规范化扫描方案
- DTI技术原理及临床应用
- 扩散加权成像基础
- 关于Diffusion Weighted Imaging（DWI）中文翻译之讨论
- 为什么不能只看DWI图来判断弥散受限
- DWI序列扫描关键及图像质控
- 扩散加权成像DWI常见问答
- 扩散序列与伪影控制
- 磁共振波谱
- 灌注概念与 ASL 血管
扩散张量与高级模型
配置了DTI功能的，都可以在飞利浦序列文件夹Philips里选择Head子文件夹，然后进入Head后选择Brain文件夹，在Brain下面找到Diffusion这个选项，打开后即可看到相关序列。
DTI颅脑原始序列路径：Philips>Head>Brain>Diffusion>DTI。常规的设备都能找到黄框所示的几个序列，DTI后面跟随有low、medium、high，这几个是代表DTI的方向。
而高级配置的，会出现方向数的选项opt，甚至还有DKI等，红框所示。
low则是满足DTI最少条件的6个方向，medium是15个方向（临床足够用了），high是32个方向。
不同的DTI序列，由于DTI施加的扩散运动敏感梯度方向不同，所以DTI的纤维束分辨率不同。
方向数越多，则DTI方向分辨率越高，则进行纤维束追踪的结果越准确，但是扫描时间越长。临床上常用的方向一般就是15和32，因为方向越多，扫描时间越长，如果正常情况下做128个方向，各向同性的 DTI 序列需要扫描 40 多分钟。对于需要高方向的DTI来说，一般会结合多层同时激励技术，MB-SENSE，否则扫描时间太长。
如果你找不到扫描序列，或者想用普通DWI改成DTI也是可以的，飞利浦的灵活度非常高。
拖拽一个常规的颅脑DWI序列，然后在参数栏里，把DWI模式改成DTI模式。此时就是DTI序列，然后用户需要设置方向数。
当然B值的设置也差不多，一般头颅扫描采用1000的高B值。
除了本身的DTI序列，临床进行颅脑DTI的目的是追踪纤维束及定位，所以还会扫描一个3D的T1解剖像作为参考位置。
在进行DTI前，一般会先扫描一个3D的T1WI各向同性的解剖像。这个图像作用很大，后面后处理及参考解剖位置的时候会用。
这种序列多采用3D的T1准备脉冲进行超快速梯度回波序列成像，在飞利浦系统中该序列叫做3D T1_TFE iso，iso代表各向同性。其他公司有叫MP-RAGE的，也有其他名字。
这个参考序列多采用矢状位定位，这是由于3D序列使用矢状位定位，不会有层间卷褶的风险。
如果是采用原始序列则一般很少考虑参数设置，特别是DTI。针对有科研需要或者特殊要求的用户，可以检查一下相关关键参数。
颅脑DTI扫描的目的是追逐神经纤维束，要追逐神经纤维束需要得到准确的FA值，也就是生成FA图，而且要求具有一定的分辨率。所以目前大部分临床DTI扫描均采用各向同性的扫描参数。
一般来讲，头颅大小相对变化不大，所以在DTI参数的设置中，采集体素一般是2mm×2mm×2mm的各向同性iso或者2.5mm×2.5mm×2.5mm。采用横轴位扫描，层厚一般就是2mm或者2.5mm，所以扫描层数要求覆盖全脑，一般是50层~70层，根据层厚。
FOV大小可以采用256mm×256mm，采集体素是2mmiso，则矩阵差不多是128。扫描矩阵是2的指数容易进行快速傅里叶变换。
B值一般设置两个B=0和B=1000，也有采用高B值为800的。
这里举例说明，一个2mmiso的DTI，扫描层数70层，B值为0和1000，采用32个方向，大概需要扫描10min52s。如果采用15个方向，则扫描时间缩短为4min16s。
需要注意在一些科研（脑功能分析），或者术中导航，需要和导航设备连用的时候。此时的DTI扫描还需要进行几何位置（形变）的校准。一般采用的是同样的扫描参数和序列，进行一个B=0的相位编码方向和正常DTI相反的序列。比如进行一个B=0s/mm^2的相位编码方向是后前（PA），正常情况下的DTI扫描序列相位编码方向设置为前后（AP）。
这是由于DWI或者DTI大部分情况下基于EPI采集，而EPI序列的形变方向和相位编码方向相关。所以在进行正常的DTI扫描前，可以扫描一个相位编码方向相反的B=0的图像，用来进行几何形变校正。
和头颅其他扫描一样，DTI扫描一般的准备工作和头颅扫描一致。这里需要注意，如果要做科研或者想要做高（多）方向的DTI，比如128个方向或者256个。一般推荐使用特殊的线圈，比如头颅科研专业的32通道线圈（据说现在有好多公司高端MRI都有头颅64通道线圈）。
对于SMS或者MB-SENSE等高级多层同时扫描加速技术，一般要求至少是头颅32通道线圈。
一般的头颅线圈也是完全满足临床使用的DTI要求的。
摆好位置后，送入等中心点即可以开始扫描。对于颅脑DTI扫描，如果方向越多，则扫描时间越长。为了防止患者动，在摆位的时候，可以在头颅线圈或者32通道头线圈里放一些软垫。这样的作用第一是可以挤压空间，保证患者头部固定不会移动；第二是舒适，而且软垫隔绝了线圈，也不容易发生灼伤事件。
一般先进行3D解剖像，原始序列3D的T1WI解剖像扫描采用矢状位。当然我们也可以用横轴位扫描，一般采集体素是1mm iso。
关于DTI序列扫描的定位，一般是按照头颅定位的方式来划线，在正中矢状面图像中，定位线平行于胼胝体前后角；在冠状面和横断面调整位置和角度，使图像居中对称。相位编码方向一般设置为AP（前后）。DTI序列采用的是横轴位采集，当然也有医院采用不打角度的横轴位，把全脑覆盖。
DTI的后处理每个公司可能操作不同，但是大体上差不多。这里我不打算重点一步一步讲后处理，只是把几个重点注意事项列出来，方便大家操作。
在飞利浦的系统中，MRI主机console和ISP工作站都可以进行DTI后处理。主机的后处理和ISP工作站的后处理显示界面略有区别。链接是ISP工作站的后处理。
在主机上，后处理步骤和DWI有点类似，首先需要进行Diffusion校准。
在查看图像界面，选中DTI原始图像，单击右键打开右键后处理菜单，在下拉菜单中选择“Diffusion Registration”，启动扩散校正。
这里很多人可能会问，为什么不直接开始做DTI后处理，为什么需要扩散校正这一步，这一步能否省略？
理论上，不做扩散校正，直接进行DTI后处理，也是可以处理出纤维束图像的。但是做了扩散校正后，生成的FA（各向异性分数）图就更精准，后面的纤维束追踪结果也就更准确。为了做好DTI，这一步还是不建议大家省略的。
做完扩散校正以后的图像，在肉眼上和原始DTI图像一样，只不过在名称前缀上面加了一个“Reg.”，代表是做过扩散校正以后的图像。
在图像查看界面，选中做过扩散校正的（带有Reg.前缀标记的）DTI图像。
进入DTI后处理软件后，屏幕上显示的是加了伪彩的FA（各向异性分数）图。因为，没有和解剖参考图像融合，所以图像的空间分辨率不够。
拖动左边图像查看界面的常规解剖参考图到DTI后处理软件里，可以完成FA图和解剖参考图像融合。方法是，选中需要融合的解剖参考图像，我们一般推荐选择3D参考图像，单击鼠标左键不放，把这个图像直接拖到DTI后处理中主屏幕的FA图像上，即可完成图像融合。
融合以后的图像，不仅能够显示FA信息，还有清晰的解剖分辨率信息，这样方便后面做纤维束追踪后处理。
在DTI后处理中，如果要显示或隐藏不同断面方位，旋转角度，切换层面等操作，可以直接通过鼠标右键切换功能键完成，或通过工具栏里的快捷键完成。
纤维束追踪是DTI的主要后处理，我们做DTI的目的就是为了看白质纤维束情况。
根本不同目的，可以做两种纤维束追踪。一种是单个感兴趣区的纤维束追踪，即在FA和解剖参考图融合的图像上勾划了一个感兴趣区后，立即追踪通过该区域的白质纤维束。这种方法，简单，快捷，但是选择性差。另一种是多个感兴趣区联合追踪纤维束，即通过勾画多个感兴趣区，追踪同时满足条件（同时通过了多个感兴趣区）的纤维束。这种方法操作要复杂点，但是追踪的纤维束选择性高，更准确。
第一种方法左边，可以通过后处理主菜单，选择下拉菜单中的Track Single ROI Fibers。
选择好了划感兴趣区后，在FA和解剖参考图融合的图像上，点击鼠标左键，开始划感兴趣区。通过该区域的纤维束立马显示出来。
单个ROI划了之后，直接就追踪出通过这个区域的纤维束了。
此时点击右键，可以对这个纤维束进行操作，包括改变颜色或者查看该ROI区域对应的 FA 值及ADC值等。
多个感兴趣区纤维束追踪方法和单个感兴趣区大体相同，只不过多了一步。
第一种方法左边，可以通过后处理主菜单，选择下拉菜单中的Define Multiple ROIs。
和单个感兴趣区纤维束追踪不同，选择了多个感兴趣区纤维束追踪后，至少得划2个感兴趣区才能够执行纤维束追踪功能。
先划第一个感兴趣区。划完后，系统并不会立即追踪通过该区域的纤维束。
这个时候，我们还需要在定义第二个（甚至第三个）感兴趣区。切换到不同层面，或者不同方位，进行第二个感兴趣区的勾划。
划完两个感兴趣区后，可以开始启动纤维束追踪。当然用户可以根据目的，划更多的感兴趣区，然后启动纤维束追踪。
追踪出纤维束后，可以通过旋转3D图像，得到纤维束显示的最佳位置。必要时，可以隐藏部分横断面方位。
有两种方法保存图像：一种是以截图（截屏）的方式，直接通过快捷键抓取图像保存；另一种方法是，可以把做好的纤维束追踪图，生成新的序列形式保存。
当存在心肌梗死或者心肌纤维化及心肌瘢痕形成时，心肌活性丧失，失去了正常的收缩、代谢功能。打药后10~15分钟，坏死心肌组织由于细胞结构完整性消失，对比剂进入细胞内，导致延迟时间后仍有对比剂残留，无法正常廓清。
常规的心脏延迟强化LGE一般采用的是反转恢复序列，通过设置TI时间使得正常心脏组织刚好过零，这样突出异常心脏组织和正常组织的对比。
另一种方法是使用PSIR序列，这种序列就不需要去测量心脏组织过零的时间。
心脏延迟强化，为了保证正常心肌组织和坏死心肌组织的良好对比，一般通过反转恢复序列设置合理的TI或者采用PSIR序列进行相位校正。常规的LGE扫描，正常心肌组织信号被抑制，心脏血池由于打药后会呈高信号。而这些血池的高信号有时候会影响对内侧心肌组织的观察，这是因为其产生的血池-坏死心肌组织的对比度并不好。如果能够通过某种技术或者序列，将心脏血池的把高信号也给抑制了是则还可以进一步提高延长强化的敏感性。
有一种方法可以实现这种黑血LGE技术。采用PSIR序列，先扫描一个Look-Locker，探测血池过零点的时候。然后把这个值输入到PSIR序列中。这样PSIR序列得到的第一个采集时间的图像，血池信号被抑制了。又由于PSIR序列本身会生成CR图，这个图可以使正常心肌组织变黑。使用这种方法，可以得到两组不同对比度的图像。第一个图像血池信号被抑制，也就是达到了黑血效果；第二个图像是CR图，正常心肌组织信号被抑制。通过两组图像的观察，可以提高LGE对于心肌活性评估的敏感度。
左边为黑血的LGE，右边是常规的LGE。右边常规的LGE，左心室里的血池呈高信号，正常心肌组织呈低信号，由于血池表现为高信号，内侧心肌组织的强化并不明显。左边为黑血LGE图像，左心室里血池信号被抑制，内侧心肌组织延长强化明显，对比度突出。
2019年几个研究者又正式发表论文，具体阐述相关的黑血LGE实现方法及临床应用。
因为有这种情况出现，黑血LGE序列的临床需求越来越大。
采用PSIR来实现黑血LGE，一般的PSIR可以通过设置心肌过零时间（Myocardium Nulling）或者直接不设置来实现。因为PSIR会采集两个TI，然后通过CR相位校正来达到正常心肌信号抑制的效果。也就是说无论如何设置TI，对于PSIR序列的CR图，正常心肌组织都是低信号。
如果将TI时间设置为正常心肌组织过零点，那么在M图和PSIR的CR图中，正常心肌都是低信号，但是血池表现为高信号。
如果在PSIR序列中，把TI设置为血池过零的时间，也就是Blood Nulling，那么情况就有所不同了。
这样设置的话，在PSIR序列中的M图上，血池组织是低信号。在PSIR的CR图上，正常心肌组织是低信号。这样通过两组对比，能够更好的探测心内膜下的坏死心肌。
当然这样做的话是非常简单的，但是需要注意几点。首先飞利浦默认的PSIR序列，用户是不需要该TI的，系统默认的是350ms，这个时间有点长，肯定不是血液过零时间。传统的这种序列需要做一些修改，否则用户很难设置TI为血液过零时间。
首先需要扫描一个Look Locker序列，其作用就是要测量血池的Nulling值。一般将TR设置为2个beat。测量出来的TI一般是低于正常心肌组织的过零时间，将这个时间输入到TI里就可以了。
首先我暂时不在高校工作，这是其一；这些事就想想吧，当然医学论文，正规出版物还是很重要的。工程实践中也会写专业的论文和论著，所以凡事都不能一刀切。盲目迷信，唯科研论，不对。但是不重视科研，不重视论文也不对。
K空间分段技术一般用于心脏电影成像，这是因为在心脏电影成像中，一个R-R间期会采集不同时间点（相位）的数据。而每个R-R间期时间很短，并且取决于被检查者的心率，所以理论上这么短时间，要完全多个时间点采集，显示是不够的，所以需要整合多个R-R间期的K空间数据。
与K空间分段采集相对的是K空间连续采集技术（Single Shot Acquisition），也就是一个心动周期就可以把所需要的某一时相的图像数据采集完整。这种技术也就是心脏电影成像的单激发技术，这对于扫描速度要求非常高，目前还很少能够做到K空间连续采集电影成像的。常规的电影成像一般需要做15~30个时相，如果降低采集时相的数目，比如仅仅进行5个时相，则有可能实现在一个心动周期里采集完所有的数据。
心脏电影序列也就是心脏的多相位序列（Multi Phase）一般由于需要在一个R-R间期得到多个不同heart phase的图像，都需要结合K空间分段技术。
具体需要在一个心动周期得到多少副图像，则决定了心脏电影成像的时间分辨率及电影帧率（fps）。一个心动周期获得的图像越多，则该电影序列时间分辨率越高，帧率越大。时间分辨率和单个时相扫描速度有关，扫描速度越快，在同样的R-R间期则允许采集的时相越多，时间分辨率越高。由于采用了K空间分段采集技术，所以被检查者心率快慢并不影响电影序列的时间分辨率。
DWI（Diffusion Weighted Imaging）扩散加权成像是临床中最常用的MRI功能成像技术之一，目前基本上在很多部位扫描中都会增加，DWI 在中枢神经系统急性缺血与全身肿瘤良恶性鉴别中具有极高敏感度。
关于Diffusion Weighted Imaging（DWI）中文翻译之讨论。如何做好弥散（DWI）序列及DWI扫描参数技巧。为什么不能只看DWI图来判断弥散受限，还有结合ADC图。DWI的扩展应用及各种高级弥散模型概述。关于DTI，首先需要知道T是什么含义。Diffusion Tensor Imaging，扩散张量成像，T就代表Tensor，张量的意思。
张量（tensor）理论是数学的一个分支学科，在力学中有重要应用。张量来源于物理学和工程学，它是一组利用3D矢量来描述物体内部的张力。张量可以满足一切物理定律必须与坐标系的选择无关的特性。张量概念是矢量概念的推广，矢量是一阶张量。张量是一个可用来表示在一些矢量、标量和其他张量之间的线性关系的多线性函数。
张量有多种形式，在描述不同特性的时候，可以用到0维~5维张量。
所谓的0维或者叫做0阶段张量，其实就是指标量。标量仅仅反映的是数字大小，不存在方向性。
一维张量或者叫做一阶张量 1 D tensor means vector，此时明显是高了一个维度。一阶张量就是我们说的向量（或者叫做矢量）。矢量其实就是代表了有方向的标量。张量是根据一共有多少个坐标轴来定义的，1阶张量只有一个坐标轴，其实只能描述一个方向的量，比如用来描述速度（速度有方向和大小）。
再高级一点的当然就是二维张量（二阶张量）2 D tensor means matrix。2阶张量是需要有两个坐标轴定义的，在数学上反映出来就是一组矩阵。矩阵表示一组有行和列的数字组合，用“[]”符号来表示。
是一组矩阵的表示方法，代表了一个[3×3]的矩阵，其中有三行和三列。
当然还有三维张量、四维张量、五维张量。三维张量3D tensor cube其实就是有三个坐标轴；四维张量4D tensor/ vector of cubes；五维张量5D tensor/ matrix of cubes。
关于DTI，其实就是采用类似Diffusion的方法，来描述人体中水分子扩散的各向异性。
在体外无限均匀的液体中，水分子在各个方向上扩散运动的快慢相同，称之为各向同性（isotropy），其运动轨迹近似一个圆球体。
由各向同性转化为各向异性的表述，实际上代表了一种线性变换，而线性变换的操作无非就是拉伸和旋转的组合。
把一个球体进行拉伸和旋转则就能得到类似不同的椭球形。
我们如果要定义一个独一无二的圆形或者半圆（二维平面），需要几个参数呢？答案是一个就够了，那就是圆的半径。如果要定义一个椭圆形（二维平面），需要多少个参数呢？答案是三个，首先是两个表示椭圆形长轴和短轴的标量，然后还需要一个表示椭圆形方向的量。
对于一个三维空间，要定义一个椭球形，则至少需要6个参数。其中三个参数用来表示椭球形的三个方向径线，分别代表了最长轴径线，最短轴径线和中间轴径线。这三个值一般用eigenvalues本征值（特征值）λ1、λ2、λ3来表示。
现在通过三个本征向量可以定义椭球形的大小了，但是椭球形的方向（朝向）还没有定义出来。一个比较简单的方法是用向量的方式来定义椭球形的方向。这三个值一般用eigenvector（本征向量）v1、v2、v3来表示。
所以描述一个椭球形需要至少6个参数，三个特征值λ1、λ2、λ3描述椭球形在三个方向的长度（拉伸）；三个本征向量v1、v2、v3描述椭球形在三个轴向的方向（旋转或朝向）。
在进行DTI扫描的时候，至少需要在6个方向施加扩散梯度，来测量我们所需要的6个值。
这个[3×3]的矩阵中，一共9个未知数，由于是对称的张量，所以这个矩阵中Dyx=Dxy，Dxz=Dzx，Dyz=Dzy。需要解6个未知数，Dxx、Dyy、Dzz、Dxy、Dxz、Dyz。
对于各向同性扩散，也就是水分子的扩散运动在每个方向都是相同的，其运动轨迹是一个球体。此时，本征向量v1、v2、v3为0，代表没有方向差异，而Dxx=Dyy=Dzz。此时的矩阵中只有一个未知数，Dxx（或者Dyy、Dzz），所以理论上测量这种各向同性的扩散，只需要在一个方向施加扩散敏感梯度就足够了。
对于基于常规DWI扩散受限的情况，也就是实际测量的Deff值是小于D值的，反映的是扩散系数的下降。
对于各向异性，我们前面也解释了，需要至少测量6个参数：本征值（特征值）λ1、λ2、λ3及本征向量v1、v2、v3。
在飞利浦系统中，要进行DTI扫描，可以直接在参数上面修改。也可以在原始序列上找到关于DTI的参数。
找到DWI的相关设置，打开下拉菜单，有两种选择DWI和DTI。直接选择DTI。
这里需要注意，如果选择了DWI，则是无法调出DTI的。因为DWI默认最多选择三个扩散方向。
在DWI模式下，扩散运动敏感梯度只能最多施加在三个方向上：M、P、S。其中，M代表读出梯度方向（频率编码方向）Measurement；P代表相位梯度方向（即相位编码方向）Phase；S代表层间梯度方向（即层面编码方向）Slice。
我们做各向同性的DWI扫描的时候，都是三个方向同时开启，这样保证相对水分子在是各个方向受到的影响一直。部分情况，我们做神经根成像，可以根据神经走形，只开启一个方向，这样可以通过各向异性来检测神经根走形。
如果Diffusion mode选择的是DTI而非DWI，则可以启动DTI相关序列扫描，采用扩散张量成像。
在老版本的飞利浦设备上，如果没有开科研功能，则DTI模式下，方向的选择只有三种，分别是：low、medium及high。low则是满足DTI最少条件的6个方向，medium是15个方向（临床足够用了），high是32个方向。
而目前很多新版本的设备，允许使用非常多的方向选择，比。
方向数越多，则DTI方向分辨率越高，则进行纤维束追踪的结果越准确，但是扫描时间越长。FA（fractional anisotropy, FA）各向异性分数是DTI扫描得到的一个非常重要的参数。它的定义是扩散张量的各向异性成分与整个扩散张量之比，定量测量单个体素的各向异性值。
一般情况下，FA值是在0~1的范围，也就是0＜FA＜1。
对于极端情况下，只向一个方向扩散运动，则FA=1。
完成DTI扫描后，系统根据计算和后处理，会生成一个各向异性分数图，也就是FA map。这种图一般可以用伪彩色来表示。
五.纤维束追踪 Tractography Fiber Tracking。临床中做DTI的一个主要作用是进行纤维束追踪及显示神经纤维束。
完成DTI扫描后，系统后处理得到彩色的FA图，这种图像一般用红、绿、蓝三种颜色表示，那么他们代表什么意思呢？
不同厂家的表示可能不同，但是一般都是这个规律，而且生成的FA彩图和追踪的纤维束图会有坐标标记。
这是头颅DTI扫描，追踪的纤维束。注意看大图的右下角，是不是有一组三维坐标，用不同颜色表示，提示了那些颜色是什么走形。
绿色则注意是前后走形，蓝色则是头脚走形，比如脊髓束追出来就是蓝色。
用户可以自定义追踪出来的纤维束，赋予单一颜色或者其他颜色。
根据FA值和一些算法可以进行纤维束追踪及显示。纤维束追踪的方法很多，主要有确定性跟踪算法Deterministic tractography和概率跟踪算法Probabilistic tractography。
DTI主要用于神经系统，当然全身各个部位也有应用。
临床方面，神经外科用的是比较多的，主要是为了观察纤维束，为术前制定手术方案及术后评估脑功能提供帮助。
另外就是还可以用于各个部位的神经显示，比如臂丛，骶丛，视神经等。
除了追踪纤维束，DTI本身也会得到FA值，本征值等，也可以用来定量。比如，我原来研究生是做腹部磁共振的，有文献报道用DTI的FA值来评价肝纤维化分级，一致性不错。
DTI的FA图有的时候对于肿瘤边界的显示其实也是非常不错的，可以利用这个。
DTI的临床应用非常广泛，其模型也比较简单，容易理解，扫描过程也不复杂。但是DTI也有很多限制，比如在进行纤维束追踪的时候，如果有交叉束则很难追踪准确。
DTI的模型是基于水分子在人体内扩散运动满足高斯分布，但是实际情况下，基本上水分子在体内的扩散运动是非高斯分布的。
而且DTI的测量准确性是随着扩散敏感梯度方向的增多逐渐提高的，而扩散敏感梯度方向越多扫描时间越长。
很多临床头颅扫描，现在都用128个方向了，对于这么多方向，如果常规扫描则时间非常长。此时，一般都可以采用多层同时激励技术。
对于DTI在纤维束追踪方面的限制，可以用新的技术，比如DSI、HARDI、Q-Ball或者NODDI等。
- 9.7 周二 于 沈阳
扩散加权成像基础
1. 关于Diffusion Weighted Imaging（DWI）中文翻译之讨论
Diffusion Weighted Imaging （DWI）到底翻译成扩散加权成像好，还是弥散加权成像？
李懋 飞利浦RadOnc应用培训经理。DWI是最常用的临床检查序列之一，尽管其分辨率相对T1w、T2w稍低，但其显著优点是提供了病变较好对比度定性图像和定量参数信息，是临床应用最为广泛的定量序列。
通过宏观的方式，观察微观运动确实是太难。最早采用类似DWI这种序列结构来探测水分子运动的是Stejskal和Tanner。而在DWI领域里，名气比较大的是法国的Denis Le Bihan。
然而关于diffusion weighted imaging中文译名有“扩散加权成像”和“弥散加权成像”。
截止2021年2月9日，以题名/关键词“diffusion weighted imaging”在Pubmed上检索到10792篇文献。题名/关键词以“扩散加权成像”在万方和维普上分别检索到期刊论文4285篇和4333篇。以“弥散加权成像”为关键词在万方和维普上分别检索到期刊论文3816篇和3312篇。
说明DWI还是非常热点的研究领域，更多的作者选择把diffusion weighted imaging翻译成“扩散加权成像”。
②另外放射学业内权威的《中华放射学杂志》稿约中也把diffusion weighted imaging翻译成“扩散加权成像”。
③在俎栋林教授和高家红教授的书籍《核磁共振成像--生理参数测量原理和医学应用》中第2页讲了：Diffusion一词早在100年前就被中国科学家前辈翻译为“扩散”。扩散是一个物理过程，而“弥散”只是一个物理状态。
另外就是结合语境，弥散感觉根据语境更像是类似一滴墨水滴入水里，慢慢弥散（扩散）开来，显得是各向同性。例如，都对DWI到底翻译为扩散加权成像，还是弥散加权成像有不同意见。但是DTI，大家基本上一致翻译为扩散张量成像，几乎很少看到有翻译为弥散张量成像的。
实际上“扩散”和“弥散”的翻译还是个人习惯问题，但是无论从专业词汇的规范性还是确切性方面，建议大家在以后的工作中把diffusion weighted imaging翻译成“扩散加权成像”。
如何做好弥散（DWI）序列及DWI扫描参数技巧。为什么不能只看DWI图来判断弥散受限，还有结合ADC图。DWI的扩展应用及各种高级弥散模型概述。如何设置IVIM扫描参数（详细教程）。DWI扫描的后处理及生成ADC图
- 2.10 于 上海/成都
磁共振弥散加权成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI），是唯一能够活体检测水分子扩散情况的无创影像检查技术，而且也是临床应用最多的一个磁共振功能监测技术。
弥散序列（技术）不仅在磁共振的临床诊断中应用广泛，在科研论文中也是相当普遍，每年的各种影像大会，弥散相关的论文也是最多的。
弥散序列对临床和科研都这么重要，那么做好弥散就非常的必要。如何做好弥散呢？
要做好弥散，我们先应用了解什么是弥散序列，弥散序列的特点有哪些，哪些参数决定了弥散图像的对比度等图像质量。
弥散，英文Diffusion，可以翻译为：弥散、扩散。
磁共振中水分子的弥散运动遵循什么规律（规则）呢？爱因斯坦提出了一个方程：2=2DTd。方程中，分子弥散或者叫扩散位移的距离（大小）与弥散的时间（测量时间）和组织弥散系数成正相关。D大约为10-3mm2/s，Td为50ms，x=10μm，即自由水的弥散距离大约为10μm，这与人体的很多结构是同一个数量级的。但是在活体磁共振检查中，这个因素可以相对不考虑。
弥散技术可以检测活体水分子的弥散情况，来评估组织情况和推测反映微观形态及结构特点。
了解了弥散的基本原理后，我们应该知道弥散序列是怎么构成的，它和其他传统的加权序列有什么区别？
和常规的加权序列相比，弥散序列由于要检测水分子的弥散情况，所以在传统序列的基础上，施加了一个弥散梯度场。
就是这个梯度的相关是相反的，通过这个双极梯度，可以检测水分子弥散情况。
正常情况下，静止的组织（质子）在经过两叶双极梯度的影响后，质子间的失相位刚好抵消，在TE时刻采集信号，达到同相位，信号最大，不会下降。
而运动的组织（质子），由于在经历了两次双极梯度的时间中，本身也在运动，质子的失相位不能完全补偿，信号降低。而且运动速度越快，质子的失相位越不能得到补偿，信号降低得越明显。
通过双极梯度，可以很容易的检测出静止组织和运动组织。
双极梯度可以和自旋回波序列结合使用，也可以和梯度回波序列结合使用。
如果和SE自旋回波序列联用，两个双极梯度的叶片一般是放在180°重聚脉冲两侧。这样的话，两个双极梯度的方向是同向，因为180°重聚脉冲会反转质子的相位位置，然后经过同相位的双极梯度刚好失相位得到补偿。
而如果是和FFE梯度回波序列联用，由于没有180°重聚脉冲，双极梯度的方向是相反的，这样一正一负，才能补偿静止质子的相位差。
另外一个特点就是，弥散序列一般是采用EPI方式读出的，这样扫描时间快。这样导致，临床DWI序列及图像有以下特点：
图像有变形（而且变形发生在相位编码方向）
化学位移也发生在相位编码方向（传统序列化学位移发生在频率编码方向）
对磁化率敏感，易产生磁敏感伪影
序列扫描过程中，梯度震荡，频率高，噪音大。
针对这些特点，不同厂家为了改善弥散序列，想了不同的办法。除了这些，弥散序列最重要的一个参数，都听过，叫做弥散敏感度，又叫B值。
这里问问大家，这个值为什么叫B值，为什么不叫C值，D值呢？这个据说是为了纪念弥散序列的开创者法国人Denis Le Bihan，所以叫B值。
大部分使用DWI序列的老师都知道，B值越高，弥散序列检测的敏感度越大，但是信噪比越低。再问问为什么呢？很多人可能就不完全知道了。
B值反映了施加的弥散梯度的大小（效能）。公式中，G代表弥散梯度的幅度，δ代表了一个梯度施加的持续时间，Δ代表两个弥散梯度之间的时间。
已知B值越大，反映的应该是弥散梯度越猛。B值和G，δ及Δ成正相关。
首先是增大G，即增大弥散梯度的梯度场（幅度），当然这个方法不能无限制的增大B值，因为受制于物理因素，弥散梯度场不可能无限制的增大，当梯度场达到一个最大值的时候，这个时候就不能通过G来增大B值了。通过δ来增大B值。这种方法是可行的。当弥散梯度场达到最大值的时候，可以通过持续时间的增大，来达到增大弥散梯度效能的作用。到了这一步，我们就不难理解，为什么B值越大，图像的SNR（信噪比）越低了。如果你还不明白的话，在看看示意图。
由于弥散梯度场的大小是有限制的（最大值），所以，当B值不断提高的时候，一般是通过增大弥散梯度的持续时间或者两个梯度的时间间隔来实现的。
这样，为了增大弥散梯度持续时间或者两个梯度间时间间隔，我们的TE采集时间就得延长。
当其他因素不变的情况下，TE延长，信噪比当然下降，这也是为什么B值越大，SNR越低的物理原因解释了。
另一个重要的参数叫做EPI factor。翻译过来可以叫做EPI因子。由于临床中大部分使用的DWI序列是单激发的，也就是在一次采集就要完成整个K空间的填充，所以理论上TR值不变。完成一幅图的时间不会变化。
如果我们做的分辨率越高，采集的点和相位编码步级越多的话，一次激发要采集的回波个数就越多，这个EPI因子肯定就越大。
在DWI序列中，要改善图像质量，一个很重要的因素就是要尽最大可能的降低EPI factor。
为了做好DWI序列，我们要考虑降低EPI factor，还要防止DWI序列相关的伪影。
DWI序列一般都要做脂肪抑制。因为脂肪和水有化学位移，弥散序列又容易变形。如果不抑制脂肪组织，则DWI序列的化学位移伪影和图像变形会更严重，影响图像诊断。
DWI序列由于其序列特点及原理，容易产生很多伪影。首先是图像变形，如上面我们说的。另外还有一些弥散序列特有的伪影。
N/2 ghost伪影：这种伪影目前在新型机器上很少出现了。原因是由于采用不足造成的，DWI-EPI序列中，双极梯度快速切换，采集信号，导致相位信息不能精准。
磁化率伪影：由于DWI序列采用EPI读出，180°重聚脉冲很少（或没有），导致对磁敏感非常敏感，在组织交界区，磁敏感变化区形成很重的磁敏感伪影。
化学位移伪影：普通序列中，如果是非压脂序列会有化学位移伪影，但是一般比较轻，而且是出现在频率编码方向；但是在弥散序列中，由于分辨率低，又采用EPI读出。化学位移伪影发生在相位编码方向，会导致体素的移位，影响图像的观察和ADC值的精准测量。
五、DWI序列和ADC值的临床应用和注意事项。为什么不能只看DWI图来判断弥散受限，还有结合ADC图。目前DWI序列应用在全身各个部位，使用最多的是头颅、腹部，盆腔。
在头颅中的应用比较简单，采用传统的SE-EPI序列，15-40秒可以完成头颅的2D全脑扫描，然后生成ADC图，根据DWI图和ADC图判断有无弥散受限和信号异常。
做腹部DWI的时候，会考虑如何冻结呼吸运动。腹部DWI序列，根据不同厂家，不同医院的习惯，有几种方法：
采用BH，分段屏气扫描的方法来做腹部弥散，这种方法在GE的用户使用较多。优点是：扫描快；缺点是：图像质量不稳定，有时候比较差。
采用RT，呼吸触发的方式来做腹部DWI。将DWI序列结合RT技术，采用呼吸触发，在呼气末平台期采集信号。这种方法优点是：如果病人呼吸均匀，图像质量好；缺失是：扫描时间长；如果病人呼吸不均匀，有时候效果也不好。一般很多飞利浦的用户推荐用这种。
完全自由呼吸扫描。DWI序列，由于采用EPI序列来做，采集时间非常快，对大体运动伪影不敏感。在有时候，腹部DWI中，可以完全采用自由呼吸（什么呼吸补偿技术都不用）的情况下扫描DWI。优点是：扫描速度比呼吸触发快；图像质量比屏气扫描好。缺点是：分辨率不会太高；有时候也会有较明显的伪影。这种情况下，一般飞利浦，西门子的1.5T用户使用这种方法比较多。
为什么自由呼吸扫描腹部DWI也不会引起太大的运动伪影呢？目前有观点认为是，总体的呼吸运动主要影响一个体素内的不相干运动（IVIM），而不会影响氢质子弥散运动所致的失相位。
头颅扫描，我们一般使用的B值是1000。B值越高，对弥散运动越敏感，但是SNR下降。在头颅中，高于1000的B值，虽然可能能够再对更不敏感的病变提高检出率，但是相对于信噪比的下降，提供的效能已经不明显了，所以，目前国内，大部分医院统一的标准是头颅DWI使用1000的B值。体部中，在腹部中，目前，国内大部分医院，达成的共识是：
5T中，腹部使用两个或3个B值，最高B值为600，中间可以设置一个20或50的B值。即3个B值：0,20（50），600
0T中，腹部常规使用两个或三个B值，最高B值800，中间可以设置一个20或50的B值。即3个B值：0,20（50），800。
有人可能会问，一个20或者50的低B值意义何在。
小B值，由于B值小，SNR高，基本上含有很重的T2权重。而又由于有弥散梯度的作用（即使B值很小），可以导致肝内的小血管信号流空，被散掉了，这样可以判断一些微小的病灶，突出肝内的对比度。
盆腔中，目前临床比较推荐高B值的DWI作用。工程实践中做了很多前列腺弥散，发现在3.0T中，如果B值小于1500，很多时候膀胱的信号都不能完全下去，这样比较影响观察。部分医院，前列腺DWI采用三个B值：0,1000,2000。2000的B值，信噪比不够，只能提高NSA激励次数，去拉信噪比了。如果考虑综合信噪比，扫描时间和弥散敏感度，可以考虑使用1200-1500的高B值。
也有医院常规做脊柱DWI扫描的，采用矢状位。推荐B值为500-800这个范围，这样能够权衡信噪比和敏感度。
除了这个，还有一个特殊的应用，全身弥散成像。某公司又把这种技术叫做类PET。因为，毕竟磁共振全身弥散DWIBS和PET的原理千差万别，这样叫多了，怕引起自己人和临床医生歧义。
全身背景抑制的弥散DWIBS，可以用来做全身弥散扫描，筛查肿瘤及有无全身转移灶。
八、针对DWI序列特点，有哪些技术创新的改进。如何通过技术来改进弥散序列呢？
飞利浦公司创新的DWI-TSE序列是一个突破性的改进。已知DWI序列一般是采用EPI采集的，结合了EPI采集。而飞利浦可以使用TSE（快速自旋回波）序列做成DWI序列。
TSE序列，由于有多个180°脉冲重聚，所以图像变形小，对磁敏感伪影不敏感。
由于采用了TSE读出，所以图像变形非常小，而且对磁化率伪影不敏感。
这样的最大优势是用在磁化率敏感区，比如：桥小脑三角区，颈部等部位。
传统上，由于这些部位含有大量气体，导致磁敏感加剧，普通弥散序列变形大，伪影大，根本无法满足临床诊断；而使用飞利浦的DWI-TSE则可以轻松搞定这些部位。
除了飞利浦，西门子公司采用Resolve技术，Resolve技术采用在读出方向，分段读出，减少EPI factor的方法。
改序列在读出方向上使用串联的节段，采用读出梯度方向分段读出，这样可以减少EPI factor，减少图像变形。
GE公司，在DWI序列上，使用Propeller技术，可以消除大体运动伪影，提高图像质量。
为了提高DWI序列的分辨率，三家公司（GPS）都在小视野DWI上做文章。小视野不是目的，目的是为了减少体素，提高分辨率。
飞利浦最新的技术有Zoom DWI，可以保证在使用很小的视野做DWI序列的时候，不用加过采样，不会导致图像卷则。由于视野小了，又没有加过采样，相对的，如果矩阵不变的话，等于体素缩小，分辨率做高，提高了DWI的分辨率。
传统DWI序列采用单激发DWI-EPI序列，由于序列原因，有诸多不足，为了克服这些不足，序列设计师想了很多办法。
单激发由于EPI factor太大，容易产生图像变形，那么采用多激发呢？采用DWI-EPI Multi-shot多激发。
然而，采用多激发后，图像变形确实小了，但是多激发的扫描时间比单激发长太多，而且图像对运动伪影敏感，容易产生运动伪影，所以这条路走不通。
但是这些技术，加速效果是有上限的，到一定程度就会产生伪影。为了再提高DWI图像质量，这条路也有终点。
于是，飞利浦从序列入手，你不是EPI读出容易产生图像变形，相位累积错误吗？
西门子从单纯的读出入手，你不是一次读出容易导致EPI factor大吗？
传统的DWI是基于单指数模型。通过最简单的2个B值，就可以计算ADC值，来测量表观弥散系数。
没有考虑弥散的各向异性，方向性。把这个加上去吧，于是有了DTI。没有考虑多个指数模型的情况。把这个加上去吧，于是有了双指数模型的IVIM和拉伸指数模型。没有考虑组织机构的复杂性，我们传统弥散模型考虑的都是高斯分布情况，没有考虑非高斯分布。把这个加上去吧，于是有了DKI。如果在考虑方向的复杂性和结构的特殊性，方向的分散度等，我们还有DSI，我们还会有NODDI。
由于再往后写，就涉及科研的范围了，已经超过我临床应用培训范围了，我就不准备再写了，收住步伐了，适可而止了。
为什么不能只看DWI图来判断弥散受限
弥散序列DWI目前是磁共振很多部位常规使用的序列，特别是在头颅、腹部、前列腺等部位的扫描。有的医院把弥散做为功能序列，加这个序列的话要加收一些费用。
弥散序列DWI是磁共振中能够活体、无创检查水分子扩散情况的序列，根据水分子扩散情况来反映一些组织病理过程，帮助诊断。
临床最实用的，就是如何通过弥散序列来判断病变，协助提供诊断信息。
我们都知道在颅脑扫描中，常规扫描弥散序列，可以帮助诊断早期脑梗死、在腹部扫描中，扫描弥散序列，可以提高一些病变的检出率。
大部分影像医生及临床医生都知道，如果弥散受限，反映在弥散图像（DWI图）上是信号增高（变亮，变白）；能否认为，在弥散图像（DWI图）上发现高信号，就反推是弥散受限，从而推测可能有早期脑梗死呢？
即使弥散受限，也不能百分之百的推导出在弥散图像上呈高信号；更何况，弥散图像呈高信号，反推弥散受限，把握度更小。
弥散序列一般是采用EPI采集模式，在施加了双极梯度之后得到的序列。
常规的弥散序列，大部分公司采用的是SE-EPI序列，及双极梯度施加在180°重聚脉冲的两边，这样，经过180°脉冲后，质子相位变化相反，那么双极梯度的方向就是一致的。
根据这个脉冲图，可以看出，弥散序列其实就是在普通EPI（或者SE-EPI）序列中间，加了一个双极梯度。
如果没有施加这个双极梯度，那么这个序列就是一个普通的单激发EPI序列，这个序列的权重，因为采用单激发EPI，有效TE时间比较长，而且由于是单激发序列，TR时间理论上是无限大，所以这个序列权重偏向T2。
弥散序列，好比就像是在这个普通的权重偏向T2的SE-EPI序列中，施加了一对双极梯度，这样的话，使这个序列在含有弥散权重。
在弥散序列（即DWI）序列中，如果看到有高信号，可以有很多种解释，不能单纯的理解为：DWI序列上有高信号，就说明是弥散受限造成的。
这个公式非常重要，对大家理解弥散序列的权重组成及信号解释尤为关键。
这个公式说明，弥散序列的信号强度，由两个部分，或者两个权重组成。
其一，是弥散权重。也就是根据施加的双极梯度引起的质子失相位，再聚相位的权重。如果弥散受限，那么这部分权重就可能引起信号强度增加；反之，弥散不受限（自由扩散），那么这部分权重就可能引起信号下降。
其二，是T2权重。如果某种组织本来就是长T2表现，可能引起信号强度增加，反之亦然。
如果仅看DWI图像，即使发现有高信号，也根本无法判定是否是弥散受限引起的，因为你还要考虑T2权重在里面的效应。
在很多场地培训，我们都会强调，不仅要看DWI弥散图，还要结合T2图（B=0 的弥散图或者T2WI序列图）及ADC图来判断。
ADC又叫表观弥散系数，Apparent Diffusion Coefficient，可以用于对弥散受限的定量判断，而且消除了T2权重的影响。
如果弥散受限，不一定反应在弥散图像上是高信号，但是ADC图一定是降低的，因为表观弥散系数下降了，说明弥散受限了。
同样，如果ADC图没有明显异常，基本上可以说明弥散不受限。
这样的话，在临床工作中，看判断弥散信号是否异常，一定要结合ADC图来判断，不要偷懒。
很多医生也知道ADC图的作用，大部分医生单纯的认为ADC图和弥散图是反着的。
弥散受限--DWI图信号增高--ADC值降低--ADC图变黑。弥散不受限--DWI图信号不高--ADC值高--ADC图偏亮。
部分临床医生觉得，这样转换思维麻烦，所以，有时候，我们也通过指数，用数学算法，把ADC图转化为指数ADC图，即eADC图。这样eADC图就和ADC图的变化相反，也就差不多和DWI图变化相似，便于部分临床医生理解。
这样，DWI弥散图高信号就和eADC图高信号对应起来了。
知道了判断弥散信号异常，要结合ADC图看了以后，也有医生还是会陷入第二个陷阱。
那就是，很多医生，知道看到DWI图信号高的时候，要去看ADC图，在发现ADC图信号低了后，并且确认ADC图低信号区域与DWI图高信号区域匹配的时候，就放心的推测弥散受限。这个操作流程是完全没有问题的。
很多医生，习惯是，先看高b值的弥散图，浏览一下，发现高b值弥散图信号正常，就肯定觉得不可能弥散受限，也就不看ADC图了，这种操作流程是错误的，容易漏诊。
如果在弥散图像上发现等信号，是否完全表面是弥散不受限，这个推断显示是不正确的。假设弥散信号为S，如果S为等信号，表示为=，那么有以下几种可能性：
S为等信号=，弥散不受限，组织T2值也不高。S为等信号=，弥散受限，弥散部分使S升高，组织T2值低，T2部分使S降低，两者抵消。S为等信号=，弥散非常自由，弥散部分是S降低，组织T2值稍高，T2部分使S升高，两者抵消。
这种在高b值弥散表现为等信号，但是不能判断到底弥散是否受限的情况，又叫做T2 washout效应，也就是T2抵消效应，这种情况多见于血管源性水肿区域。
同样，如果在弥散图像上发现高信号，也不能推断是弥散受限。假设弥散信号为S，如果S为高信号，表示为hyper+，那么有以下几种可能性：
S为高信号+，弥散受限，弥散部分使S升高。S为高信号+，弥散不受限，但是组织T2值高，T2部分使S升高。S为高信号+，弥散受限，弥散部分使S升高；组织T2值也高，T2部分又使S升高。
这种弥散不受限，但是因为T2值高，T2对比度反映在了弥散图像上，导致弥散图像呈高信号的现象，叫做T2穿透效应（或者T2透过效应），也就是T2 Shine Through。高效应一般见于T2值高的组织中。
T2穿透效应，是临床中比较多见的，由于有T2穿透效应，所以在弥散图像上发现高信号，必须结合ADC图来看，通过比较弥散高信号区域是否与ADC图低信号区域一致，才能判断是否是由弥散受限引起的弥散高信号。
在临床中，为了去除T2穿透效应，我们必须要借出ADC图。普通T2W图也是非常重要的，看弥散图像要结合普通T2W图，高b值DWI图和ADC图一起综合判断。
在实际过程中，结合普通T2WI图，可以结合前面扫描的同样方位的T2W图像，也可以直接结合b=0时候的DWI图。
当B=0的时候，代表并没有施加双极弥散梯度，这个时候，B=0的图像，可以默认为是EPI采集的T2WI图。
除了T2穿透效应，也叫T2亮效应，当然还有T2黑效应。假设弥散信号为S，如果S为低信号，表示为hypo-，那么有以下几种可能性：
S为低信号-，弥散非常自由，弥散部分使S降低。S为低信号-，弥散不受限，但是组织T2值低，T2部分使S降低。S为低信号-，弥散受限，弥散部分使S升高；但是组织T2值非常低，T2部分又使S降低，且T2部分使S降低效应大于弥散部分使S升高，综合作用就使S降低。
这种由于T2值低，导致的在弥散图像上表现为低信号的现象叫做T2暗效应，又叫T2 Dark Through。
最后总结一下，DWI弥散在磁共振应用中越来越多，越来越广泛，但是要正确的运用弥散技术需要掌握一些技巧及规范，否则无法解释弥散图像的信号变化。
我们主张，在使用DWI序列的时候，一定要结合普通T2WI、DWI及ADC图一起看，不能单凭DWI图或者ADC图来判断组织的弥散情况。
B值（单位s/mm2）是扩散敏感因子，是对扩散运动表现的敏感度，是对扩散运动能力检测的指标。B值与施加的扩散敏感梯度场强、持续时间和间隔有关。B值越大，对弥散（扩散）运动越敏感，但是图像SNR越低，这是因为TE显著延长了。
需要注意的是b值越大，其检测扩散运动的能力越敏感，这是临床获益的优势；但是b值越大，TE延长，图像的信噪比越低，这是临床扫描的劣势。
b值选择多大，应该根据需要和目的来权衡。不能一味的取大，也不能一味的取小。
常规的DWI扫描，仅仅得到高b值的DWI图像还不够，这是因为DWI图像反映的不光是扩散的权重，还有很大一部分T2权重。
DWI图像的权重包含T2WI，这也是T2效应在DWI图像上的体现。
为了避免这种效应，一般会扫描两个b值的DWI，一个低b值或者0b值，一个高b值。扫描完后，通过数据处理，可以计算出半定量的ADC图。使用ADC图判断ROI是否扩散受限就比单纯看高b值的DWI图准，也能剔除掉DWI中的T2效应。
比如，肝脏DWI扫描，常规采用两个b值，b=0和b=800，扫描完后就可以通过后处理生成ADC图。用ADC图结合b=800的高b值DWI判断肝脏组织的扩散情况就非常准。
既然这样，为什么很多医院都会扫描一个低b值的DWI。
低b值的DWI的一个特点就是，其对扩散运动没有这么敏感（对于一些运动速度慢的组织）。其权重中，T2WI占的权重更高，扩散占的权重相对小一点。
使用一个低b值的DWI，首先图像的信噪比很高。对于一些运动速度快的组织（比如血管，血流速度肯定快），虽然b值低，但是也足够使得这些组织的信号被抑制。
对于肝脏来讲，增加一个低b值的DWI，扫描时间基本上影响不大。但是得到了一个没有血流信号的肝脏类T2WI图像。其作用可以使得肝内的血管（肝动脉、门静脉、肝静脉）信号被抑制，并且很多肝内胆管信号也会下降。
可以发现，常规的肝脏T2WI-fs，虽然图像信噪比高，空间分辨率也不错，但是肝脏的脉管系统是高信号。而采用了低b值的DWI，抑制了肝脏内脉管信号，对于一些小病变的检出就更敏感了。
也是同样的例子，低b值的DWI图对于一些病灶的对比度及敏感性要优于常规的T2WI-fs。
是b=50的低b值DWI，其中肝内血管信号被抑制，特别是门静脉。可以清晰地显示门静脉的癌栓。
国外也有文献报道，增加低b值的DWI（b=50~100）对于肝脏T2WI高信号病变的显示和检出要优于常规的T2WI-fs。其原理认为就是抑制了肝脏内的脉管信号，高信号病灶更容易被探测。
可以发现低b=100的低b值DWI对于病变的检出和显示非常敏感，比T2WI-fs显示的病变更多，和增强扫描动脉期显示的一样。
举了这么多例子，相信大家也应该理解了低b值DWI的一些应用。还是有些技师或者诊断医生会说，我这个病例已经很明确了，就是HCC，肝脏动态增强已经显示得很清楚了。是不是就可以只扫描2个b值的DWI，省略低b值的。
除了肝脏，实际上低b值的DWI的应用还有很多，包括用于心脏扫描（心肌DWI），小肠扫描，脊髓扫描等。
对于磁共振相关从业者，特别是技师，在临床扫描实践中，如果发现某个部位要扫描某一个序列或者某一种扫描方法，你又不理解的时候。一定要主动思考，为什么要增加这个序列或者为什么要这样扫描。如果你能说出理由，那就证明你对于磁共振序列结构、原理、简单的图像判读、信号解析是了解的，这样你实践扫描进步会很快。如果你只是说，培训工程师让我们这样扫描，工程师这样设置的，而说不出理由。则你需要多思考，多查阅资料。只有知其然才能知其所以然。
根据PI-RADS指南，前列腺扫描DWI应该用高b值，最高推荐b值大于等于1400。但是在计算ADC图的时候，又认为b＞1000后，扩散的峰度效应有了，计算ADC图的时候，高b值最好不要超过1000。
这就使得很多老师觉得矛盾了，又要高b值，又要b值不能大于1000，如何设置扫描方案呢？
2019年版的PI-RADS v2.0推荐前列腺DWI低b值使用50~100。这是为了避免“灌注”效应的影响。
而目前国内绝大部分医院扫描前列腺DWI，低b值使用的就是0。这一点和指南推荐的也是有矛盾的。
①为了计算ADC图，低b值推荐使用0100，最好是50100s
②另外一个稍高或者中间b值，用于计算ADC图，推荐使用800~1000。也就是纳入ADC值计算的b值不要超过1000
③建议还需要增加一个高b值的DWI，b值推荐大于1400。
不同医院也有不同的扫描规范和对策，而根据指南或者结合自己医院特点，前列腺DWI扫描的b值选择都不相同。
需要注意，不同场强，比如1.5T或3.0T，很多医院选择中间b值不同。1.5T中间b值选择800；3.0T中间b值选择1000。
当然实际上在进行ADC计算的时候，也可以把3个b值都加载进去计算，三个参数（b值）一起按照最小二乘法拟合计算ADC值。理论上得到的ADC值和使用2个b值得到的，差异不大。
这里需要注意，目前一些比较新的MRI设备配置了calulated DWI（cDWI）的功能。也就是扫描几个b值，然后根据图像，拟合（生成）一个高b值的DWI图像。这样的话可以避免扫描一个高b值的DWI图像。
但是要注意，cDWI或者拟合DWI不是真实扫描出来的DWI，它是基于前面扫描的几个b值的DWI计算出来的。
可以发现不同医院，根据指南，扫描方案都不完全相同。只要都能说得出道理并且和本院的诊断医生沟通清楚，那么就没问题。
由于国内不同医院扫描习惯或者方案不同，我还专门做了一个小范围调研，发现基本上每个医院都有差异，但是总体来讲，大部分医院都比较规范，都遵循PI-RADS指南上的建议。
上面的表格是PI-RADS上指南推荐的一些扫描参数，大家也可以参考。
实际上没有一成不变的扫描方案或扫描协议。随着研究的增多，循证医学的证据文献不断涌现，可能扫描方案也会随着技术发展和诊疗水平及路径的改变而更新。保持持续的学习才是最重要的。
对于前列腺来讲，其bp-MRI中主要推荐的扫描序列就是高分辨率的T2WI和DWI。不可能用DWI中的b=0去代替常规的T2WI。
对于头颅扫描来讲，如果检出序列全（包括T2-FLAIR，DWI，增强扫描），省略T2WI，用DWI中b=0的图像来代替，对于诊断基本上影响不大
对于肝脏和前列腺等，则其TSE T2WI序列的诊断效能更高，其作用不可替代。
如果能够进行小视野DWI，则可以在不增加采集矩阵的情况下，提高空间分辨率，达到一个高空间分辨率DWI成像的效果。
很多时候，用户又想进行小视野扫描或者小视野成像。原因在于为了提高空间分辨率。
虽然小视野不能直接和高空间分辨率划等号。在同样的矩阵条件下，FOV越小，则采集体素肯定越小，得到的图像空间分辨率越高，这是不争的事实。
对于一个2D图像来说，其空间分辨率取决于FOV，采集矩阵及采集体素。
在采集矩阵不变的情况下，减少FOV可以提高空间分辨率。
对于传统的MRI扫描，小视野成像一般有专门的技术。不同厂家实现（达到）的技术（手段）不同。
而如果能够进行小视野DWI，则可以在不增加采集矩阵的情况下，提高空间分辨率，达到一个高空间分辨率DWI成像的效果。
飞利浦的小视野DWI技术又叫做zoom DWI成像，主要采用非共面激励技术来实现小视野不卷褶的DWI扫描。
zoom DWI的成像技术叫做非共用激励或者可以叫做倾斜激励，实际上是通过一个类似90°射频脉冲+180°重聚脉冲的2D射频脉冲RF脉冲组合，选择性的激发某一些局部区域，来达到减少FOV，同时又不产生卷褶的目的。来看看图更直观一些。
实际上就是90°射频脉冲和180°重聚脉冲有一个角度。
~6则非常清晰地反映了zoom DWI的原理。由于激发脉冲和重聚脉冲不在一个平面（非共面），有一个倾斜角度，所以，同时经历了90°射频脉冲和180°重聚脉冲的区域就比较小，这个区域和这两个脉冲之间角度有关系。
学过几何的都知道，如果90°射频脉冲和180°重聚脉冲之间的夹角是90°，则激发的区域应该是最小的。
是MRS扫描中单体素常用的体素选择方法。三个90°射频脉冲相互垂直，首先第一个射频脉冲激发一个平面，第二个重聚脉冲180°作用后激发一条线，第三个又选择了一个点。
两个非共面射频脉冲选择性的激发了一个FOV后，这个FOV并不是矩形，可以发现是一个类似菱形◇，此时利用饱和带或者过采样技术就能解决这个问题。
了解了zoom DWI原理之后，我们再来看看控制这种技术的相关参数。
在飞利浦的MRI中，不同型号设备，其软件及序列配置不同（所有厂家都是一样的）。zoom DWI在有些机型可能是一个选配optional。
配置了zoom DWI后，在飞利浦原始序列PDDB中可以找到该序列。
而这个序列是怎么调试出来，或者由那几个参数控制选择非共面射频脉冲2D RF。
在飞利浦参数的几何栏里，在卷褶抑制foldover suppression中可以发现有一个zoom。
就是这个参数控制zoom DWI。可以发现，如果用户使用的序列不是DWI，则系统不会让你选择zoom（灰色的）。只有配置的zoom DWI技术，并且是DWI序列，则可以启用该技术。
即使使用了zoom DWI，也不代表FOV可以无限缩小。查看该技术的说明书可以发现。
使用了zoom DWI后，FOV可以减少到200×50mm，50mm是相位编码方向，也就是说相位编码方向最小可以到50mm。这一点对于很多矩形FOV或者类似矢状位脊柱的DWI是非常有优势的。
zoom DWI只能和传统的SE-EPI序列联用，不能和飞利浦的DWI-TSE联用，这一点需要注意。
可以发现zoom DWI的说明书中已经很详细，结合飞利浦原厂序列，该技术主要用于头颅（海马、垂体）、脊柱、前列腺及其他一些需要进行小视野DWI成像的解剖区域。
使用zoom DWI主要有两个获益，其一FOV缩小了，相位编码方向的步级少了，类似的EPI factor小了，当然DWI形变及图像质量就提高了；其二，小FOV可以在相同矩阵下提高空间分辨率，达到高空间分辨率的DWI成像。
前列腺zoom DWI，采集体素仅1.2mm，扫描时间3分40，所以可以得到高清的DWI成像。
采用zoom DWI进行前列腺DWI成像，B值1500，得到的ADC图。
除了这几个部位，海马，垂体，脊柱矢状位的DWI也是zoom DWI使用最多的临床场景。
脊柱DWI，B值两个0和600，扫描FOV：220mm×60mm，AP方向仅仅60mm，采集体素2.3mm。
子宫矢状位DWI，B值两个0和1000，扫描FOV：160mm×80mm，采集体素2.0mm，层厚3mm。
为采用zoom DWI进行的海马扩散加权成像，扫描层厚3mm，B值1000，采集体素1.1mm。分别进行横轴位和冠状位扫描，扫描时间分别为4:16min和5:20min。
从39℃的成都，来到了42℃的重庆，听说今天就是这个温度，但是感觉没有这么热啊。
- 7.13 周三 于 重庆
磁共振基本序列及图像对比度（权重）。磁共振中的弛豫：纵向弛豫和横向弛豫及T1、T2值。相位对比血管成像技术原理及临床应用。MRI基本原理的难点突破--K空间。磁共振前列腺规范化扫描方案及临床应用讲座。磁共振扩展加权成像DWI是非常重要的一个技术，该技术是目前MRI唯一的无创可以检测水分子扩散及运动敏感的技术，所以广泛地用于临床及科研。
其衍生技术及不同的数学模型也是科研热门，所以了解最基础的DWI原理、序列与参数及临床应用是非常重要的。
关于Diffusion Weighted Imaging（DWI）中文翻译之讨论。如何做好弥散（DWI）序列及DWI扫描参数技巧。DWI的扩展应用及各种高级弥散模型概述。为什么不能只看DWI图来判断弥散受限，还有结合ADC图
2. DWI序列扫描关键及图像质控
博士生导师 研究员 放射科主任 国家高层次人才（教育部） 国自然优青
临床执行DWI及相关序列扫描时会面临多种伪影出现、图像信噪比欠佳、图像质量不稳定等情况。考虑到受检者配合度以及机器、序列设置等多方面因素，检查者在扫描过程中需根据个体情况差异掌握优化DWI序列的能力，深入学习并理解DWI序列基础知识则是实际操作的关键。
本章作者首先从序列原理、序列特点及关键参数三方面深入浅出地介绍了DWI序列的相关基础知识，更加便于影像医师和技师理解学习。其次从原理的角度出发，提出了非常具有实用性的序列优化方案，例如使用并行采集、缩短EPI因子以及改变相位编码方向可减小形变，保证DWI图像与结构图像的一致性，以便对病变区域进行精准定位；使用脂肪抑制防止化学位移伪影产生；在DWI序列扫描过程中，上述知识的掌握可帮助开拓思路，快速寻找解决方案，以得到满足临床诊断及科研要求的磁共振图像。
磁共振扩散（弥散）加权成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI），是唯一能够活体检测水分子扩散运动的无创影像检查技术，也是临床应用最多的一个磁共振功能成像技术。
磁共振扩散加权成像不仅在临床诊断中应用广泛，在科研领域也是占据大半江山，每年的各种影像及磁共振大会，DWI及其衍生技术的相关论文是最多的。
目前DWI序列已经是很多部位的常规扫描序列，比如头颅、腹部、盆腔等。很多临床医生也了解到了这个功能序列的重要性，大家在日常工作中可能并不陌生，好多临床医生会说给我加一个“弥散”序列，实际上临床医生口中的弥散就是指的扩散加权成像DWI序列。
既然DWI对于临床及科研这么重要，那么做好DWI序列，保证良好的图像质量就是MRI扫描中非常重要的一个环节。要做好DWI，首先需要了解常规的临床扫描DWI序列的原理及关键参数，哪些扫描参数决定了图像的质量。
一. DWI原理及常规DWI序列。常规的DWI序列要检测水分子的扩散运动主要是通过施加一对运动敏感梯度（motion probe gradient, MPG）来实现的。这个运动敏感梯度又叫双极梯度，由两叶梯度组成及效果刚好相反，第一叶使得质子失相位，第二叶使得质子相位重聚。
是一对双极梯度，其两叶梯度大小相同，方向相反，这样可以达到不同效果。
对于运动的组织（质子），由于在经历了两次双极梯度的时间中，本身也在运动，质子的失相位不能完全补偿，信号降低。而且运动速度越快，质子的失相位越不能得到补偿，信号降低得越明显。
通过双极梯度，可以很容易地检测出静止组织和运动组织。
临床常用的DWI序列实际上就是在传统的自旋回波序列的180°重聚脉冲两侧，分别加上双极梯度来达到探测水分子扩散运动的效果。
为常规DWI序列结构，一个自旋回波序列结合一对双极梯度，采用EPI技术读出信号。
根据这个结构可以发现，常规的DWI序列实际上是在自旋回波序列上进行了改良。另一个特点就是采用了EPI技术，这样采集信号快。而且大部分SE-EPI会结合单次激发技术，一次射频脉冲激发就可以把一幅图像所需要的K空间信息采集完成，扫描速度大大提高，并且对于宏观运动伪影不敏感。
了解了常规DWI序列的基础后，根据这个我们就可以知道DWI序列的特点。
常规DWI序列实际上是SE-EPI ssh，其中ssh代表是单激发模式，EPI是其信号读出方式，SE（自旋回波）是序列的基础。
由于采用的是单激发读出，在一个TR内就必须采集完所有的相位编码线，所以常规DWI序列空间分辨率会受到限制。比如，进行头颅DWI扫描，注意大部分序列的采集体素都是1.5mm以上，采集矩阵大部分情况下是128×128以下。
采用EPI技术读出信号虽然加快了扫描速度，但是容易累积相位差，使得DWI图像在磁场不均匀处容易产生磁敏感伪影，发生严重的形变和扭曲。而且EPI采集信号，梯度会持续地正反切换（梯度震荡），扫描过程中噪音大，频率高。
常规的DWI序列有很多参数可以决定图像质量，首先需要知道B值。
大部分使用DWI序列的老师都知道，B值越高，DWI序列检测的敏感度越大，但是信噪比越低。
B值（s/mm2）扩散敏感因子，是对扩散运动表现的敏感度，是对扩散运动能力检测的指标。B值与施加的扩散敏感梯度场强（G）、持续时间（δ）和双极梯度的间隔有关（Δ）。
B值的公式为：B=γ²×G²×δ²×（Δ-δ/3）。已知B值越大，反映的应该是扩散梯度越猛。B值和G，δ及Δ成正相关。
首先是增大G，即增大扩散梯度的梯度场强（幅度），当然这个方法不能无限制的增大B值，因为受制于物理因素，梯度场强不可能无限制的增大，当梯度场强达到一个最大值的时候，这个时候就不能通过G来增大B值了；通过δ来增大B值。这种方法是可行的。当梯度场强达到最大值的时候，可以通过持续时间的增大，来达到增大扩散梯度效能的作用；第三，可以通过增大Δ来实现。
TR尽可能长，但是也会考虑扫描时间，而不会让TR太长。要增大B值，一般是增加扩散梯度场的持续时间，这样回波时间TE就会延长，图像的信噪比当然就更低。
因此扫描DWI序列，并不是B值越大越好，首先需要保证图像有足够的信噪比。临床根据不同部位，一般会选择不同的B值，比如头颅常规高B值选择1000，腹部选择800，前列腺选择1500~3000。
选择合适的B值是DWI扫描关键的第一步。由于DWI序列完成后，还可以进行ADC图的重建及定量，不同B值计算的ADC值可能略微有差异，所以B值的选择不光影响图像质量，还会影响后续的ADC定量。
如果我DWI序列的空间分辨率越高，采集的点和相位编码步级就越多，一次激发要采集的回波个数就越多，这样EPI因子肯定就越大。EPI因子越大，代表DWI序列的回波链越多，相位累积的错误会逐渐积累，导致的结果的DWI图像形变越大。
做好DWI图像的第二个关键就是如何降低EPI因子。大部分厂家的MRI设备都可以查看EPI因子或者EPI回波链。
第三个比较重要的就是，DWI序列的化学位移伪影出现在相位编码方向，这一点和传统的序列是不同的。而化学位移伪影会严重的影响图像质量，造成错判，因此大部分DWI序列会结合脂肪抑制技术。而脂肪抑制的彻底和均匀又是DWI图像质量好坏的关键。
最后可以总结一下做好DWI序列的关键及图像质控技巧。
技巧一：使用并行采集，缩短EPI因子，减少图像形变及扭曲。
一般是通过MRI的各种加速技术来实现的，比如并行采集技术和/或半傅里叶技术。
左右两边大部分扫描参数相同，左边没有使用并行采集技术，EPI因子是111；右边使用了并行采集技术，并行采集加速3倍，EPI因子减少到1/3，只有41。可以发现右边的图像形变远远小于左边。
DWI图像的形变和化学位移伪影都产生于相位编码方向，所以合理地设置相位编码方向非常关键。另外一点就是，如果不能确定是磁化率的信号还是病灶，可以通过改变相位编码方向判断，病灶不会发生改变。
左边相位编码方向为前后（AP），DWI图像主要在额窦产生形变，大脑中线对称；右边相位编码方向为左右（RL），DWI图像在左右产生严重形变，大脑中线扭曲。一般进行头颅DWI扫描，相位编码方向设置为前后。
DWI序列如果脂肪抑制不好，化学位移伪影会非常大，影响诊断，所以大部分DWI序列需要增加脂肪抑制。
DWI图像本身就受磁场均匀度影响，磁场越均匀则图像质量越好，一般在进行DWI扫描的时候，需要增加局部匀场或者高级匀场，以确保成像FOV内磁场均匀度。
这种技术不增加扫描时间，非常巧妙的利用了化学位移来实现。
已知DWI序列目前已经是MRI扫描中非常重要的一个序列，很多部位基本上都是常规需要扫描的。DWI无论是在临床应用方法，还是在科研方面都是非常重要的。特别是对于头颅、腹部、乳腺、直肠等，如何完成高质量的DWI就是非常重要的。
对于常规的DWI扫描，如果不进行脂肪抑制，则会产生很严重的伪影，包括：化学位移伪影，甚至N/2 ghost伪影等。
为常规的头颅DWI。左边没有加脂肪抑制，可以看见明显的伪影；右边增加了脂肪抑制，图像质量有很大改善。可能很多老师会说，左边没有加脂肪抑制，怎么感觉头皮脂肪组织信号是低的？能看出这个非常好，左边确实没有加脂肪抑制，但是其实脂肪信号也得到了抑制。
做DWI，特别是在3.0T上做，一个主要挑战就是由于脂肪抑制不好导致图像质量差，比。
为了改善特别是3.0T中进行DWI扫描的脂肪抑制问题，飞利浦采用了一种叫做LIPO的方法。
这种方法实际上是利用了水和脂肪的化学位移，采用层面选择梯度反向的方式，使得水和脂肪信号相减，从而更好的消除脂肪信号，达到提高脂肪抑制效果的目的。这种技术全称又叫做Slice-Selection Gradient Reversal（SSGR），简称LIPO。
LIPO技术原理其实是在层面选择上做文章，利用了水-脂的化学位移。我们先来看看传统的SE序列的层面选择是怎么样的，相信如果听了我的序列脉冲示意图讲座的老师肯定对序列示意图、层面选择有印象。
可以想想为什么在3.0T中，我们即使使用了STIR或者化学饱和法这种脂肪抑制技术，也不能保证脂肪抑制彻底。首先这当然和STIR脉冲的带宽有关，因为在3.0T上，水和脂肪的频率差异在450Hz，如果脉冲带宽窄了，有可能不能完全把脂肪给反转。其二，在选层的时候，实际上由于水和脂肪有化学位移，一层中水和脂肪的相对位置是存在位移的。
公式一：条件固定情况下，水脂的位移计算。公式一是水和脂肪的位移计算，这个位移和化学位移ppm成正比，也和静磁场大小B0成正比，和选层梯度场强成反比。
假设选层的梯度为2mT/m，对应层厚为7mm，则经过计算大概在3.0T上水和脂肪的错层为5mm，这个差距也不小了。
就是同样的选层条件，水和脂由于化学位移，水的层面和脂肪组织的层面并不是完全重合的，存在一个位移。这个位移和层厚（选层梯度）也有关系，层厚越薄，则位移理论上越小。
看到这里就可以把知识串联起来了，层厚越厚，肯定信噪比越高，但是部分容积效应增加，并且层间的水脂位移也大。
由于传统的DWI序列大部分采用的是SE-EPI进行，所以以SE序列举例。传统的SE序列，90°和180°射频脉冲，选层梯度方向相同，这样水和脂肪的错层就被保留了。
而LIPO技术则不同，它恰恰是利用了选层梯度方向的转变。
SE序列要得到信号，必须要是选层梯度配合90°射频脉冲和180°重聚脉冲。而在180°重聚脉冲的时候，选层梯度方向发生了变化。这里需要注意，在激发的时候都是以水的频率为中心。
90°的时候，选层梯度是一个方向，这样在某个位置脂肪组织会相对水错开。而180°重聚的时候，选层梯度方向相反，水和脂的位移也就相反了。这样两者一抵消，只有最中间水和脂肪重叠的部分有信号，而两边脂肪的信号就等于抵消掉了，自然也就被抑制了。
这也回答了前面最早的一个问题，就是可能发现有时候把脂肪抑制关掉了，仔细检查没有脂肪抑制，但是DWI图像显示脂肪好像还是被抑制掉了。这就是因为使用了LIPO这个参数。
如何开启LIPO技术或者叫做SSGR技术。在飞利浦的界面中，对于3.0T的DWI序列，可以使用SSGR，在参数的对比栏里可以开启这个参数。
在参数对比度栏里，找到Grad Rev Fat suppression，下拉菜单选择yes就可以使用。
一般我们大部分工程师都推荐，只要做DWI，能够开启LIPO就打开。
目前这个技术SSGR只能在3.0T上应用，并且只能用于DWI序列。如果是其他序列或者非3.0T，用户是找不到这个参数选项的。比如，1.5T就直接没有这个选项，而3.0T上非DWI序列，这个选项是灰色的无法开启。
任何一种技术有优点就有缺点，SSGR也是这样的。该方法对于不怎么运动的器官是比较好的，比如头颅、乳腺等。对于运动器官，由于每次选层可能不同，有可能会有偏差，但是一般做腹部DWI也都是开启的。
该方法使得脂肪和水的位移相反，从而抵消掉脂肪组织和部分重叠组织的信号，有时候会使得信号下降。
目前一般3.0T的DWI上，基本上我们推荐都开启这个参数。开启之后，在DWI上，脂肪抑制效果会更好一点。
特别是对于不运动的组织DWI，开启了SSGR后，脂肪抑制效果好了，DWI图像质量自然提高了。
这种技术只能用于3.0T的常规DWI序列上，不增加扫描时间。
2019年的第一篇文章，其实想写的东西太多。
是使用飞利浦Prodiva 1.5T做的视神经DTI，扫描时间为3分13秒，弥散梯度施加方向48个。具体参数不过多透露，有机会文章里在写。
磁敏感加权成像（Susceptibility Weighted Imaging, SWI），可以根据不同组织间的磁敏感差异提供图像对比。磁敏感SWI序列本质上是一种以T2*为对比的三维3D薄层、高分辨序列。磁敏感加权成像技术的主要发明人是E. Mark Haacke博士。该技术2002年申请了专利（US patent 6,501,272 B1）。
SWI序列对静脉显示及微小出血非常敏感，所以在头颅扫描中有非常大的应用。
SWI序列是一个非常重要的序列，特别是在显示颅内静脉、微出血、血管畸形、弥漫性轴索损失的时候，比常规序列敏感多了。特别是在弥漫性轴索损失（DAI）的诊断中。记得原来学影像诊断，老师强调有些基本是影像表现重，临床症状轻微；而有些疾病是影像表现轻微，临床症状重。弥漫性轴索损失就是后者，该疾病由于头颅受到外伤后，产生的扭转剪切力导致灰白质连接处、胼胝体损失。影像表现在常规的CT很难发现，磁共振常规的T2WI、T1WI，甚至T2*也不太敏感，而采用SWI序列后能够非常敏感的显示大脑中线双侧白质微小出血。DAI影像表现轻，临床症状重，如果不及时治疗，死亡率高。
在没有SWI序列之前，有经验的技师，如果再T2WI序列上，发现有些不正常的信号，可能会加扫描T2*序列（即，梯度回波的T2 star权重序列），该序列反映磁敏感变化比常规的T2WI敏感得多。如果有SWI序列则是最好的选择。
是常规的T2WI、T1WI序列，可能不仔细看发现不了异常，仔细看也发现不了异常。如果是常规检查，可能大部分人会漏掉。如果眼睛好，还是能够发现有点异常，但是仅仅凭借这种表现，我相信没有任何影像医生敢诊断。
T2WI及T1WI在脑桥处隐约可见异常的信号影，非常微弱。在T2WI图像上非常不明显，这个位置有时候特别做小孩，有一些小的异常信号影，很多时候无法确定是否是真实的，可能是搏动伪影。
虽然4年没有写报告了，我也是影像诊断出身。如果每天工作量大，仅仅看到这种T1WI、T2WI图像，我十有八九会漏掉。我们还没有给大家看T2-FLAIR的图像。
T2-FLAIR在相关层面也有一些异常微小信号，但是T2-FLAIR序列在脑桥，四叠体池等部分，容易出现搏动伪影，所以仅凭借这个也是无法诊断的。
在查看常规图像后，感觉这个部分信号有点不对，于是我们果断的加上了SWI序列。
飞利浦的SWI序列叫做SWIp，该序列采集多个回波，扫描完后可以得到相位图（phase image）。而且用在头颅上，扫描时间也非常的快：130层，采集体素做到0.6*0.6mm，扫描时间大概2分30秒。如果是扫描小孩的话，减少层数，可能扫描时间还会缩短。
这个病例，采用快速的fast SWIp进行扫描，采集100层，扫描时间为1分46秒。
是SWIp序列扫描后得到的图像，左边是幅度图（M图），右边是相位图（P图）。
SWIp序列扫描完后，我们还可以进行最小信号强度投影的重建（mIP），采用厚层，负间距重建，可以得到显示颅内小血管的图像。
在采用3D增强扫描后，仔细找并没有发现异常。这让我们感到有点奇怪。
后面，打药后3分钟（刚好3D增强扫描结束），我又增加了横轴位的2D扫描。脑桥异常血管开始强化。
相信通过该案例，SWI在头颅检查中的应用是非常有价值的，甚至有些医院在头颅常规扫描序列中，要求必须扫描SWI。不同医院，扫描规范不同，一般大部分情况下，头颅常规检查，我们并没有要求都得扫描SWI。根据病史，或者T1WI、T2WI、T2-FLAIR序列可能的异常，有经验的技师会增加SWI序列的扫描。这对诊断来说是至关重要的。
是我用磁共振直线加速器Unity扫描的水果，采用3D序列扫描，进行后处理得到水果的图像。
第一幅图大的是白菜，小的是苹果。后面两幅图是白菜，所以应该说扫描的是蔬菜水果更准确。这个白菜可不便宜，为了扫描这个专门去买的，售价1.3 pound。
扩散加权成像DWI常见问答
早在上世纪80年代，Denis Le Bihan就曾尝试使用DWI来鉴别肝脏肿瘤和血管瘤。由于当时的场强（0.5T）受限，很长的序列扫描时间对于肝脏运动非常敏感，最后的结果差强人意。DWI序列真正广泛应用于临床是在上世纪90年代EPI采集技术出现以后，全身各部位DWI的应用正在成为常规成像的标准应用。DWI不同于T1W，T2W等普通成像方法，它是一种评价人体分子功能和微结构的方法。DWI信号对比可以通过表观弥散系数图（ADC）量化，并作为治疗反应的评价工具和评估疾病进展。由于DWI的使用越来越频繁，人们对DWI及其计算的表观扩散系数的背景、应用、解释等问题提出了很多疑问，下面将就最常遇到的一些问题做出回答。
扩散是指水分子和其他小分子由于热运动而产生的随机的微观运动，也被称为布朗运动，以苏格兰植物学家罗伯特·布朗命名，他于1827年在显微镜下首次观察到花粉粒子的自发振动分子扩散是分子的随机运动，在我们的例子中是水(H2O)在组织内由能量推动。扩散应区别于由流体介质本身的颗粒重力作用所产生的扩散，例如一滴墨水滴进一杯水里，一开始的墨汁扩散过程由于受到重力，热力和机械引起的对流影响，不能算是弥散，只有当这些对流影响消失后的自由运动才算是弥散。
1905年爱因斯坦从数学角度解释了布朗运动，即著名的Stokes-Einstein方程，D=KT/6πrη，扩散系数(D)与绝对温度(T)和玻尔兹曼常数(k)成正比，与颗粒半径(r)和介质粘度(η)成反比，水分子以大约3:1的比例分布在细胞内和细胞外间室(确切的比例取决于感兴趣的器官)。这两个池之间的平衡是由能量依赖的钠-钾离子泵维持的。当这些泵失效时(如中毒性或缺氧缺血性损伤时)，细胞肿胀和/或破裂可能伴随着水组分和扩散率的剧烈变化。细胞内和细胞外(间质)运动对总扩散的贡献仍在研究中。
在以自旋回波构成的EPI序列周期内，在180°脉冲附近应用两个强梯度脉冲。第一个脉冲使运动和静态自旋组织失相位，第二个脉冲只对静态自旋组织复相位，这样就会使扩散的自旋组织不能顺利复相位，导致快速扩散组织的信号衰减比缓慢扩散组织的信号衰减更强。
b值确定MR检查对扩散的敏感程度，同时也决定扩散梯度的强度和持续时间。它将下列物理因素组合成一个b值，测量单位为s/mm²。b = γ2G2δ2(Δ-δ/3)，扩散加权信号与非扩散加权信号的信号比公式为:S/S0=e-γ2G2δ2(Δ-δ/3)D = e-bD。
其中：S0是指没有扩散权重的信号强度；S 是扩散信号强度；G扩散梯度脉冲的振幅；δ扩散脉冲持续时间；Δ 两次扩散梯度之间的时间，D扩散系数是指测得组织扩散的强度（速度）。扩散强度越大，D值越大，例如人体内组织ADC的测量。当b值正好取D的倒数，则使指数函数的指数为“-1”，根据上述公式计算，这意味着信号S降低到初始值S0的大约37%。（是EPI扩散加权序列的序列图，说明了b值的物理定义。
当b值为0时，得到类似于EPI采集的t2加权解剖参考像，b值应在一定程度上使健康背景组织的信号比病变组织衰减得更弱。在临床相关的b值范围内(最高约1000)，则b值越大，扩散加权越强，病变区域的组织对比越高，下面显示的是三个b值的例子:b 0, b 500和b 1000 s/mm2。
合适的b值近似于正常背景组织ADC倒数的80%，需要注意的是高b值虽然可以让病变更突出的显示，但是由于回波时间TE的延长和磁化率伪影的增加也会导致图像信噪比的下降，虽然可以通过增加平均次数来弥补信噪比的下降，但这将导致更长的扫描时间。改变b值的同时会影响其他参数，如最小TE，层厚，FOV以及 矩阵。在复杂的数学公式推导下，组织的各向异性，如脑白质，也影响最佳B值的选择。
为什么每个高b值至少要测量三个方向?。以脑白质为例，由于各向异性，扩散在三个方向都是不同的，纵向白质纤维的自由路径比垂直于纵向纤维的自由路径长，因此ADC图像在不同的方向是不同的，这些信息是通过在所有三个方向中应用扩散梯度来收集的。例如，在纤维连接的位置（前联合），由于周围有髓鞘层，垂直于纤维的扩散受到严重限制，相比之下，沿着纤维的扩散很少或没有限制。各向异性对扩散的测量结果有着很大的影响，为了测量不受各向异性影响的扩散强度，就需要测量并平均不同方向的扩散图像。
计算ADC时两/三个b值有什么区别?。虽然两个b值足以计算ADC图像，但选择三个b值(b0、b500、b1000)可以提供更精确的ADC值计算。b1000图像较低的信噪比将引入较高的ADC标准差，如果有b500的中值部分就可以对此补偿。是两个ADC图像的例子，第一个是用三个b值获得的，第二个是用两个b值获得的。3个b值计算的ADC图相比2个b值而言在右侧颞叶及左侧脑干旁信号均有细微差异，实际临床应用考虑到扫描时间和目前图像信噪比的提升都使用2个b值计算ADC图，因为这种差异过于微小。
“TRACE图”显示的是所有方向测量的几何平均，从而产生“”轨迹“”加权图像。它在一定程度上抑制了各向异性信息，重点关注信号衰减的差异。和ADC图一样，轨迹加权图像显示的是扩散的强度，而不是扩散的方向。例如使用“3D Diagonal”扩散模式最后出来的是一个方向（对角线方向）的扩散图（DFC），两者最主要的区别为是否采用多个方向的扩散加权平均。显示西门子扩散模式的选择。
为什么需要ADC图像，ADC中的“A”代表什么?。扩散加权图像除了扩散对比之外，也有额外的T2权重对比，在某些长T2值区域，会导致扩散对比减小(T2Shine-Through)，这种效应可以通过计算纯扩散系数来消除。
通过测量一组至少2个不同的b值图像(如b0和b1000s/mm²)，系统通过线性回归逐像素计算ADC。ADC像素值一起构成ADC图。在半对数尺度上，信号衰减形成一个直线倾斜的线，其斜率值即ADC。信号衰减越快，斜率越陡，ADC值越高。的扩散图像(b1000)显示扩散减弱为高信号(亮像素);相比之下，ADC图上其显示为低信号(较暗的像素)。
指数ADC图是通过将最大b值扩散加权图像除以b0图像来计算的。它是一个合成的扩散加权图像，去除了T2 ' shine- through '效应，图像对比类似于高b值图像。西门子弥散参数卡默认指数ADC图不勾选，如果想勾选可以参考。
在ADC图像上使用ROI工具测量，并记录ROI的平均值。西门子从B13版本以后，比如850的值被解释为0.85x10-3 mm²/s。目前在DWI中ADC应用的单位尚无共识，实际文献中有很多单位，例如西门子B13版本以后的设备测得的平均值为1000，当单位是μm²/ms 时，结果就乘以10-3；当单位是mm²/s，结果就乘以10-6；当单位是cm²/s，结果就乘以10-8；当单位是m²/s，结果就乘以10-12。
为什么大多数身体和肝脏DWI协议以b值50 s/mm²开始?。选择大于零的低b值可以抑制大血管（血管在b=0的图像上显示为高信号），这样可以使病变更加明显。当以更高的b值(如100或200)开始计算ADC时，因为忽略了血流和微血管效应的贡献，得到的值也会更精确。低b值图像更常作为解剖参考。西门子在syngo MR D11A及以上版本，您可以为在扩散参数卡选择b值的起始值来计算ADC。
扩散序列与伪影控制
传统的扩散序列DWI-EPI存在图像变形和磁敏感伪影，飞利浦的DWI-TSE则采用快速自旋回波来采集信号，得到的扩散图像没有形变。
扩散加权成像是临床及科研应用非常多的一种磁共振技术，当然也可以把它归为一种序列，一种权重，一种能够提供水分子扩散信息的对比度。
扩散成像技术体系涵盖高斯单指数模型、双指数 IVIM 灌注微循环分离及弥散张量（DTI）神经纤维束示踪等高级算法。
如何做好弥散（DWI）序列及DWI扫描参数技巧。为什么不能只看DWI图来判断弥散受限，还有结合ADC图。DWI的扩展应用及各种高级弥散模型概述。如何设置IVIM扫描参数（详细教程）。扩散是指水分子的布朗运动（热运动）。这里不详细介绍扩散加权序列的原理，扩散成像技术主要是通过施加一对运动敏感梯度（Motion Probing Gradient, MPG），通过这对梯度来实现对水分子运动能力的检测。
这对运动敏感梯度，大小相同（梯度下面积相同），极性（梯度方向）有时候相同，有时候相反。根据扩散加权序列本身采取的成像方式。如果采用的是SE（自旋回波类）而且梯度的两叶分别在180°重聚脉冲两侧，则梯度方向相同；如果采用的是FFE（梯度回波类），则梯度的方向相反。
传统的扩散加权序列除了施加了MPG运动敏感梯度，还有一个特点就是，这个序列一般采用EPI技术来进行信号采集。
DWI采用EPI方式读出，最大优点是速度快，对大体运动伪影不敏感。EPI方式读出也会产生很多特有的缺陷和伪影。
首先是，EPI通过正反梯度切换快速的读出信号，容易积累相位差，导致图像的变形（distortion）；而EPI序列，如果回波链多了EPI factor也会导致EPI伪影和变形加大；EPI序列没有采用多个180°重聚脉冲聚集信号，对磁化率敏感，容易产生磁化率伪影。
二.DWI-TSE序列与常规DWI-EPI序列。假设如果不施加运动敏感梯度或者B值为0（也就是运动敏感梯度为0），则该序列就类似于采用EPI采集的SE序列。
常规的扩散加权序列可以看成两个部分：1.扩散对比度形成的部分，这部分就类似于一个SE序列加上了运动敏感梯度；2.信号采集部分，这部分就是一个EPI序列。常规扩散序列可以写成DWI-EPI。
常规的DWI-EPI大部分情况是采用的单激发来成像，这样做的好处是扫描速度快，对宏观运动不敏感（即使在腹部也可以自由呼吸扫描）。但是缺点就是形变大，磁敏感伪影大。
而DWI-TSE则不同于常规扩散序列的采集部分。它采用的不是EPI来采集信号，而是TSE（快速自旋回波序列）。
DWI-TSE就把采集部分从EPI序列（技术）换成了TSE序列。
我们都知道TSE序列由于有多个重聚脉冲进行信号的重建，具有一个很明显的优势：对主磁场不均匀性不敏感，图像变形少。
比较一下传统的DWI-EPI和DWI-TSE的图像。
传统的DWI-EPI由于采用EPI读取信号，相位错误会不断的累积，在磁场不均匀的地方（比如，鼻窦区，桥小脑三角）则会出现比较明显的磁敏感伪影及图像形变。
而采用DWI-TSE，则由于采用的是TSE序列采集，消除了在这些区域的变形。
DWI-TSE由于采用的是TSE来进行信号采集，扫描时间相对要长一些。换成DWI-TSE，可能需要180秒，也就是3分钟。
另一个特点就是，DWI-TSE的信噪比要相对DWI-EPI低一点，所以为了提高信噪比，一般DWI-TSE会增加NSA数。
了解了DWI-TSE和常规DWI-EPI的异同，并且知道了各自的特点之后，我们就知道怎么应用DWI-TSE。
DWI-TSE的优点是：图像无变形，没有传统DWI图像的磁化率伪影及形变。DWI-TSE的缺点是：扫描时间长。
在临床使用中，并不是所有的扩散加权序列我们都要换成DWI-TSE的。
常规的头颅DWI，还是以DWI-EPI为主，这样扫描快，便于应用。
而如果需要观察的区域是磁敏感变化大的区域，比如鼻咽部、桥小脑三角，这个区域采用常规的DWI-EPI做则由于磁化率伪影及变形，会影响对图像的判读。所以这种区域，一般采用DWI-TSE。
海马等部位同样由于磁敏感变化大，特别是做冠状位的扩散，伪影重。所以适合采用DWI-TSE。
在放疗磁共振扫描中，对于图像的几何精准度，形变控制要求较高。采用DWI-TSE则能够减少形变，为靶区的勾画提供更多信息。
如果患者有假牙并且拿不下来，那么传统的DWI-EPI则伪影非常重。
对于磁场不均匀，变化大的部位，采用DWI-TSE是一种很好的选择。颈部、胸部、椎体的扩散都可以用它来做。
特别是椎体的矢状位扩散成像，由于脊髓变形太大，一直以来都应用得不是太理想。
从图中可以看出，DWI-TSE得到的高B值扩散图像，变形小，脊髓形态正常。
DWI-TSE做的扩散同样可以进行ADC值的量化，和传统DWI-EPI一样，经过后处理后得到ADC图。
飞利浦的设备都配置了DWI-TSE序列。该序列在飞利浦原始序列包里可以找到，当然也可以通过参数调节直接把它调出来。
实际扫描中，我们根据需要，调整空间分辨率（体素大小）、NSA，使得扫描时间控制在一个比较合理的范围。
和传统的DWI-EPI不同的是，该序列采用TSE来采集信号，这样能够消除扩散图像特有的形变和磁敏感伪影。应用在磁场不均匀及磁敏感变化大的部位，是非常理想的。
- 2.26 周三 于 成都
传统的DWI序列虽然临床应用广泛，但是其图像形变和空间分辨率受限是最大的劣势。高清弥散是每个临床医生的梦想。
磁共振基本序列及图像对比度（权重）。磁共振中的弛豫：纵向弛豫和横向弛豫及T1、T2值。相位对比血管成像技术原理及临床应用。MRI基本原理的难点突破--K空间。磁共振前列腺规范化扫描方案及临床应用讲座。不放假的节日就是耍流氓，很多女士还是在正常上班。
一提起DWI扩散加权成像或者临床医生经常说的弥散成像，大家是非常熟悉的，其在MRI的临床及科研应用中均非常普遍。
对于DWI这种诊断效能高，又能反映功能的成像序列，临床医生都希望DWI具有高信噪比，高诊断效能（对于水分子扩散敏感），同时又具有高空间分辨率的特征。
然后传统的DWI序列由于大部分采用单激发SE-EPI采集，其空间分辨率会受到限制。
采用EPI方式采集信号，相位编码梯度也比较有特点：首先施加一个比较大的反方向梯度，然后在采集信号之前施加固定大小的一连串blip梯度。Blip这个词在这里表示相位编码梯度幅度小且持续时间短，每一次blip梯度编码都会导致信号填充在K空间移动一个固定的距离。
由于EPI技术特殊的信号采集模式，导致其在K空间的填充中形成迂回（Zig-Zag）的填充轨迹。
传统的DWI序列采用的是SE-EPI结构再结合了单激发技术，由于是SE序列，所以有180°重聚脉冲。而在180°重聚脉冲两侧分别施加一对大小及及面积相同的梯度，这一对梯度叫做双极梯度或者MPG（motion probe gradient）运动敏感梯度，用于检测水分子扩散运动。
由于常规的DWI采用的是这种单激发SE-EPI结构，其在固定TR内采集的回波数肯定有限，并且随着扩散敏感梯度的增加（也就是B值增加），其TE还会往后延。所以在相位编码方向上其采集步数（或者矩阵）是受限的，因此空间分辨率不高。
可以注意大部分DWI序列，其采集体素都是1.5mm以上，采集矩阵一般是128×128以下。比如头颅DWI常规采集体素是1.82.0mm，腹部DWI常规采集体素是2.53.0mm。因此常规的DWI空间分辨率不高。
要完成高空间分辨率的DWI，目前只有改良序列或者调整技术。
针对常规单激发SE-EPI的这些缺点，不同厂家有不同的技术方法来克服。
比如更改序列的采集方式，变EPI采集为TSE采集，这样EPI的相位错误累积会变小，这种使用TSE进行的DWI序列叫做DWI-TSE序列，其最大优点是减少了传统DWI序列的几何形变。
要解决几何形变和提高空间分辨率，还有一些其他办法，这就是减少一次激发（shot）在相位编码方向的采集回波数，也就是EPI factor。
而减少EPI factor的方法有很多，包括小视野成像zoom DWI，缩小视野后，同样的体素大小，EPI factor肯定减少。而如果矩阵相同，则小视野的，采集体素更小，这样空间分辨率提高了。
除了这种方法，还有就是把回波链EPI factor进行分段，这样变单激发为多激发。
这种分段采集DWI的方式可以分为频率编码方向（读出方向read out）分段和相位编码方向分段。前者主要是西门子的Resolve DWI (Readout Segmentation of Long Variable Echo-trains)。
注意，Resolve这个分段是在频率编码方向（readout）进行分段，这样分段以后，一个shot的回波链自然变小了，图像形变就少了。
另外一种在相位编码方向的分段则是我们的重点，IRIS序列。这个IRIS我查阅了很久，包括很多文献，虽然知道IRIS DWI在飞利浦里表示的是多激发SE-EPI的DWI，但是IRIS代表什么，估计很多人都不知道。
IRIS是Image Reconstruction using Image space Sampling的全称，翻译一下可以说是采用图像空间采样的图像重建技术。
单激发EPI只使用了一个shot就完成整个K空间的填充，当然EPI factor就大。而多激发EPI使用多个shot完成K空间填充，一个shot里的EPI factor肯定就小多了。
因此如果总的相位编码步数相同的话，单激发EPI的形变肯定比多激发大。而如果多激发的一个shot的EPI factor数和单激发相同，则多次激发后，总的相位编码步数肯定大于单激发的，则空间分辨率提高。
单激发DWI和多激发DWI（IRIS）对比，明显多激发的DWI图像细节更好，形变更少，空间分辨率更高。
要实现相位编码方向的多激发EPI采集，不是简单的在扫描参数上把single-shot改为multi shot就解决了。
示意采用两个shot完成SE-EPI的采集。每个shot的脉冲结构和单激发SE-EPI基本相似，但是注意采集完回波后有第二个180°射频脉冲。
第一个180°射频脉冲的作用都好理解，这个是作为SE序列结构中的重聚脉冲使用，其作用是重聚第一个90°射频脉冲产生的FID，形成一个自旋回波并且在回波中心质子的相位一致。
而第二个180°射频脉冲是作为导航回波的，其作用是校正两次shot的相位差。
第二个shot采集完后，填充了K空间，还会采集导航回波。比较第一个shot和第二个shot的导航回波，可以进行两个shot之间的相位误差校正。
有IRIS序列（技术）之后，就可以做多激发的SE-EPI DWI，修改参数的时候，可以设置EPI factor，通过控制EPI factor来决定多少个shot。
是一个IRIS序列的参数。shot mode从single-shot单激发变为了multishot多激发。这里EPI factor如果是37的话，右侧参数栏对应的EPI shots是2，代表需要两个shot完成。
可以想象，假设是单激发DWI，则EPI factor理论上应该等于37×2=74。EPI factor越大，图像形变越严重。
IRIS这个序列在飞利浦中常用于脊柱或者盆腔的矢状位DWI，这样可以减少形变。矢状位扫描这些部位，可以再结合小视野DWI技术也就是zoom DWI。所以IRIS经常和zoom技术连用，组成IRIS zoom DWI。
最左边是常规的颈椎矢状位T2WI，一般解剖像的形变不会太大，可以以解剖像T2WI的脊髓位置作为参考。
左二是zoom DWI，也就是小视野DWI，EPI factor=61，可以发现脊髓还是有形变，不过相对于传统的大视野矢状位DWI还好。
左三是采用IRIS的DWI，EPI进一步缩短到29，脊髓形变有很大改善，大部分和解剖像T2WI是一致的。
最右边是结合了IRIS和zoom技术的IRIS zoom DWI，EPI factor只有19了，可以发现形变大大减少了。
除了减少形变，IRIS的最大用途还是提高空间分辨率。
这个图看起来有点像T2 FLAIR，实际上是IRIS DWI，图中的采集体素只有0.8mm，这个体素基本上是常规解剖像的体素了，对于DWI序列来说，这个空间分辨率是相当高的。这个图像，B=1000，采集体素是0.8mm×0.8mm，扫描层厚4mm，一共用了4个shots，扫描时间3分25秒。这个大视野的IRIS可能需要一些后台设置。
总结一下，为了解决传统DWI的图像形变及空间分辨率不高的劣势，做到高清DWI。
- 3.8 周三 于 都江堰
磁共振波谱
MRS是目前唯一能够无创的活体探测人体代谢物的技术，随着MRI硬件技术及软件算法的进一步发展，MRS的临床应用潜力还有挖掘的空间。
磁共振基本序列及图像对比度（权重）。磁共振中的弛豫：纵向弛豫和横向弛豫及T1、T2值。相位对比血管成像技术原理及临床应用。MRI基本原理的难点突破--K空间。磁共振前列腺规范化扫描方案及临床应用讲座。心脏MRI扫描技术及高级临床应用。磁共振波谱（Magentic Resonance Spectroscopy）是NMR核磁共振应用最早的一个方向，通过NMR频谱分析，有机化学分子式及物质结构。
1986年，磁共振波谱MRS已经成功地用于活体分析全身代谢物含量。
可以说MRS是目前唯一的活体、无创的检测人体内代谢物的技术。
而和MRI磁共振成像相比，虽然MRS和MRI大体原理相同，但是差异也非常大。MRS所需的信号的激发、空间定位、探测采集等技术上均与MRI类似，但其最终的表现形式不同。
MRS是将按时间域（Time domain）分布的函数转换为按频率域（Frequency domain）分布的谱线。
而扫描的序列、参数、技术和MRI有一定类似，也有不同点。
比如MRI成像由于需要空间定位，所以在采集信号（读出）的时候，需要同时开启频率编码梯度，对信号进行频率编码。
而MRS中，信号采集则不能开启频率编码梯度。这是因为本身代谢物的化学位移引起的进动频率差异就比较小，如果打开了频率编码梯度，则其引起的化学位移不能反映代谢物之间的差异。
磁共振波谱（MRS）与 MRI 使用相同的激发、空间定位、弛豫和采集原理，区别在于MRS 不直接重建解剖图像，而是把时域自由感应衰减信号经傅里叶变换转为频域谱线，用峰的位置、面积和比值反映代谢物浓度。
常规 MRI 主要采集水分子中氢质子的信号，因为水的天然丰度极高；MRS 则要采集除水以外其他分子中氢质子的信号。水的共振峰远高于代谢物峰，若不进行水抑制，会掩盖浓度低得多的代谢物信号，因此水抑制是 MRS 的关键前置步骤。
原子核外的电子在磁场中循环，产生与外磁场方向相反的感应磁场，使质子实际感受到的局部磁场降低，称为屏蔽。不同分子中电子云分布不同，屏蔽程度不同，同一核素在不同化学环境中的共振频率就会略有差异，这就是化学位移。
化学位移用 ppm 表示，并以参考物归一化，因此不同场强下同一代谢物的峰位基本一致。场强越高，不同代谢物峰之间的频率间隔越大，谱线分辨率越好，但同时对匀场和水抑制的要求也更高。
临床判读常关注 NAA、肌酸、胆碱、乳酸等峰。NAA 主要存在于神经元，峰值下降提示神经元损伤或肿瘤替代；胆碱参与细胞膜代谢，肿瘤增殖时升高；乳酸在无氧代谢时升高，可见于缺血、坏死和部分肿瘤。前列腺 MRS 常用枸橼酸与胆碱的比值辅助鉴别前列腺癌。
MRS 的可靠性取决于感兴趣区定位、匀场、水抑制、信噪比和采集后处理。单次采集的体素较大，容易受到邻近组织部分容积效应影响；多体素成像可提供空间分布，但采集时间更长。解释谱线时必须结合解剖图像、临床背景和其他序列，不能只凭单一峰值下结论。
首先是如何判读一个MRS谱线，通过上面一张PPT，比较清楚的显示了MRS谱线的意义及如何判读。
无论是在临床应用，还是在论文发表上，baseline基线对一个MRS至关重要。如果基线不稳，那么结果的可靠性就会受到影响。在写作论文的时候，有MRS的谱线图，一定要把基线显示出来，否则审稿专家可能会要求你提供基线或半高宽，基线不好的话，被拒稿的概率是很大的。
Expressed in Hz, the precession frequency is twice as high at 3T. So, plotted against the same frequency scale, the peaks in the red curve are separated twice as far. Various peaks can more easily be discriminated, or, in other words, the spectral resolution (which is the smallest difference in Hz that can be discriminated) is twice as high.。习惯上把NAA峰叫做“good peak”，也就是说，在颅脑MRS中，如果NAA峰高的话，一般表示情况比较好。
同样，习惯把Cho峰称为“bad peak”，Cho峰高的话，一般代表细胞密度增加，比如炎症，肿瘤，水肿等等，细胞增殖情况。
今天进入磁共振波谱MRS的最后一部分内容，关于MRS的临床应用及扫描中的相关参数和后处理。
以上所有MRS内容，只涉及氢谱，不涉及磷谱和碳谱。
MRS在临床及科研中，应用最多的当属神经系统，除了神经系统，MRS也应用在体部，如前列腺，乳腺，肝脏等。部分科研院校已经把MRS应用到心脏了。
记得前面讲过，在TE=144ms的时候，乳酸峰是呈峰尖朝下的双倒峰，这样很容易识别出乳酸峰。
氢谱的MRS在腹部中的应用主要是探测水峰和脂肪峰，通过计算峰下面积，大概推测他们之间的比例，来计算肝脏的脂肪含量分数。
现在侧肝脏脂肪分数，不需要这么麻烦，因为有了飞利浦的mDIXON-Quant技术，一次屏气，15s，完成全肝采集，分析了7个脂肪峰，采集6个回波，同时出7组图像，包括脂肪分数图，非常方便，简单，实用，精准。
灌注概念与 ASL 血管
在影像检查或者科研中，我们经常听到一个非常熟悉而又陌生的词，叫--灌注！CT中我们有肝脏灌注，肺部灌注，磨玻璃GGC灌注，各种灌注，当然磁共振中我们也有灌注。
灌注：Perfusion，主要是描述血流通过组织血管网的情况，通过测量一些血流动力学参数，来无创地评价组织血流灌注状态。灌注f（运输功能相关参数）是描述将代谢底物运送到组织的基本参数。f=F/V，F为血流量（ml/min），而V为组织容积（ml）。
灌注是个很笼统，不准确的称呼。而学生则更迷茫，灌注啊，就是灌注啊。这个时候我会给她一些选项，你是要做T1灌注，还是DCE，还是T2*灌注，还是什么？
可以把灌注简单的分为：打药灌注和不打药灌注。打药灌注就是需要用对比剂的，不打药灌注，顾名思义就是不用对比剂的。
T2*灌注，又叫T2 star灌注，或者Neuro Perfusion神经灌注。当然最专业的术语应该是DSC，Dynamic Susceptibility Contrast。
这种灌注，因为使用的是T2权重为主的序列，所以又叫T2灌注。这种灌注主要是利用打药（对比剂）以后，大剂量团注后对比剂可以缩短周围组织T2*，使信号降低，通过打药后，观察时间-信号强度曲线的变化，来测量和灌注相关的参数，来推测脑血流的灌注情况。
很多人问，为什么不用T1权重序列来做灌注呢？仔细思考一下吧？
因为正常颅脑组织有血脑屏障（BBB）的影响，可以组织某些物质通过血液流经脑组织。血脑屏障最早是由苏联生物学家发现的。由于正常颅脑组织中有BBB的作者，对比剂的T1效应即缩短组织T1时间的作用不明显。而对比剂还有T2或T2效应，即顺磁性对比剂影像局部磁场造成周围组织的T2或T2缩短，利用这种效应就能计算对比剂通过时的信号强度变化，来测量相关参数。
使用T2*灌注后，一般我们测量的参数是一个相对定量的参数，比如我们临床常用的rCBF，rCBV，MTT，TTP，T0等。
这种灌注，一般我们是采用T2权重的梯度回波序列，扫描30-50个dynamic动态。一个动态一般1-3s，打药以后，由于顺磁性对比剂的作用，会缩短周围组织的T2造成信号的降低。当血流带着对比剂流入时，导致周围组织信号下降，形成一个很快的下降曲线。由于血流MTT平均通过时间一般比较快，血流通过以后，缩短T2*的效应消除，信号马上上升形成一个上升的曲线。
在后处理中，再通过AIF动脉输入函数或者Gamma拟合，计算相对的每个像素的参数。一般情况下：rCBF=rCBV/MTT。通过这些参数可以分析病灶的灌注情况，来辅助诊断或评估预后。
第二种同样是打药灌注的叫做T1 Perfusion，专业名称又叫DCE，Dynamic Contrast Enhanced，也就是我们说的最多的动态增强。
这种灌注主要是利用T1权重的序列，通过顺磁性对比剂缩短组织T1值的特点，灌注的（或者强化）的组织信号上升，经过连续扫描多个动态，形成时间-信号强度曲线，来计算一些相应的参数。
该灌注也是临床使用最多的灌注。比如，我们常见的肝脏多期动态增强扫描，乳腺动态增强扫描，垂体动态增强扫描，盆腔动态增强扫描，鼻咽部动态增强扫描等。
这种灌注主要基于的模型比较简单，即Tofts模型。一般采用T1权重的序列扫描，可以是自旋回波序列，也可以是梯度回波序列。打药后，由于对比剂会缩短强化组织的T1时间，造成信号增高，曲线上升。根据不同病灶的血流动力学特点，可以分为各种型，如我们熟悉的“快进快出”，“慢进慢出”。
这种灌注，主要测量的是相对定量值（半定量），如相对强化率，相对消除率，TTP，T0，最大强化倍数等。通过分析这些数值，来辅助诊断或者评估预后情况。
三.Permeability 渗透性分析DCE。第三种灌注，很多时候也叫DCE，动态增强，但是和前面的T1 DCE有所不同，这种灌注主要是测量微循环情况，而且测量的是绝对定量，一般为了区分这两周灌注，把这种灌注叫做Permeability，渗透性分析。
渗透性分析还是利用的T1权重的序列，一般是梯度回波序列，要求时间分辨率特别高，一般是﹤2s一个动态，需要至少40个动态。这种灌注基于的模型相对复杂，一般是两室模型或三室模型。
这种灌注一般是反映微循环的绝对定量（全定量），一般测量的参数有Ktrans，Kep，Vp，Ve，这种灌注这几年科研是比较流行的，特别是在盆腔（前列腺，子宫），鼻咽癌中的应用。
不打药灌注的代表，前几年比较热的ASL，Arterial Spin Labeling。
动脉自旋标记，原理这里不展开讲了，主要就是利用内源性的示踪剂来做PWI的方法。
连续式标记 Continuous ASL。伪连续式脉冲标记 pseudo-Continuous ASL（比较热）。
根据采集方式的不同，可以分为2D ASL，3D ASL，4D ASL。
飞利浦还可以根据采集动态的不同，分为single-phase ASL单相位以及multi-phase ASL多相位。
其中，利用多相位的特点，结合3D采集，目前飞利浦可以做4D ASL MRA，也就是不仅可以利用ASL做灌注，还可以利用多相位采集做成4D血管图。
ASL由于是无需引入外源性对比剂的，所以目前临床应用逐渐增多，ASL可以测量CBF值，但是不能得到CBV和MTT等参数值。
IVIM，IntraVoxel Incoherent Motion，体素内不相干运动成像。
IVIM主要是基于弥散模型中的双指数模型，扫描的时候一般扫描多个b值（8-10）个，其中低B值主要反映的是灌注对信号衰减的贡献，高B值主要反映真实的弥散对信号衰减的贡献。通过分析，可以获得f（灌注分数），D（实际扩散系数）和D*（灌注系数）。
除了以上五种灌注，还有一些其他方法及技术的“灌注”，这里就不展开讲解了。
ASL不仅可以用来做灌注，还可以进行血管成像，也就是我们所说的ASL MRA技术。
我自己录的一首歌老歌《再回首》，曾经的忧郁王子姜育恒的歌，非常缓慢，忧伤，可能40~60岁阶段的人特别喜欢。
磁共振血管成像技术--流入增强TOF技术。磁共振非打药血管成像序列--REACT。磁共振非打药血管成像序列--TRANCE。相位对比血管成像技术原理及临床应用。动脉自旋标记（Arterial Spin Labeling, ASL）是一种通过射频脉冲标记内源性氢质子，实现的不打药磁共振灌注成像。在最近几年的进展中，该技术也可以用于进行不打药的血管成像，通过进行多个标记点的采集实现动态血管显示。这种ASL进行的血管成像法又被叫做流出法（Out-flow）血管成像。
最常用的TOF是利用流入增强效应进行血管成像，是流出法的一种。而ASL MRA则是首先标记血液质子，等血液质子流入目标血管后进行成像。
标记像对流入的血流进行标记，对照像不对血流标记，然后用对照像减去标记像生成灌注图。
其中一个比较重要的参数是标记后延迟时间（Post Label Delay, PLD），它是指标记完以后延迟多久开始采集信号。PLD的设置需要根据血液组织的T1值及不同的位置标记血液到达脑组织的时间来进行设置，一般进行头颅灌注推荐采用1500ms~2000ms。
如果标记后，进行多个不同PLD的连续采集，也就是获得多个时相（Multi-phase）的标记图，则可以反映血液组织逐渐流入的过程，获得动态血管成像。
标记后，在多个PLD分别采集不同信号数据，最后可以得到动态的血管图像。ASL血管成像主要是采用多相位（多个PLD）的ASL序列得到血管信号图。
和形象地展示了采用pCASL序列，不同PLD值得到的效果不同。在PLD＜1000ms的时候，我们得到的更多是偏向血管成像的效果；PLD＞1500ms以后，我们得到的是偏向脑灌注的效果；PLD再增大，则信号被饱和，得到的图像噪音加大，没有太多临床意义。
标记后，在多个PLD分别采集不同信号数据，最后可以得到动态的血管图像。为采样多相位ASL进行头颅血管成像，得到血管原始信号后，可以进行各种后处理，如MIP来显示动态血管图像。
这种ASL进行的血管成像，由于是选择多个PLD进行，所以一般得到的是4D的时间动态血管图像，这种血管成像又叫做Time-resolved MRA。
除了常规的头颅血管成像，目前最新的技术还可以根据标记带位置的不同，进行选择性地标记某一支目标血管从而达到选择性血管成像的目的。比如，将标记带放置合适的位置，只标记左侧颈内动脉，则最后显示的血管理论上是左侧大脑中动脉和前动脉；只标记右侧颈内动脉，则最后显示的血管理论上是右侧大脑中动脉和前动脉。
这种选择性的血管标记成像不仅仅可以用于头颅，未来还有很大的应用潜力，特别是对于比较难成像的血管。比如有文献报道，采用选择性的ASL标记门静脉，可以进行肝内门静脉成像，避免了肝动脉和静脉的污染。还有采用这种方法选择性标记肾脏静脉来达到肾静脉成像的目的。
选择性标记ASL血管成像最常用的部位还是头颅，可以选择性地标记左侧、右侧大脑中动脉或者基-椎血管系统，从而分别选择性地显示左侧、右侧大脑血管及大脑后动脉血供。
还可以选择性标记门静脉成像，这个相对比较难一点。
选择性标记血管成像不同文献有不同名称，又叫做Regional labeling MRA或者vessel-selective ASL MRA。
在飞利浦中，ASL的血管成像被称为4D TRANCE，是一种类似于DSA的不打药血管成像技术（内源性标记血液成像）。基本上可以同时显示血管形态和动态血液流入的过程。其序列采用的是ASL方法进行标记，然后进行多个PLD时间成像，采用3D TFE-EPI快速读出。
ASL MRA其时间分辨率为200ms，也就是每个PLD最短间隔200ms，一般全脑扫描时间大约4~5分钟，采集体素可以达到1.2mm。
血管的参数大多数情况下在Dyn/Ang参数栏里。注意要进行ASL血管成像，标记脉冲就只能是STAR脉冲式的。而一般的ASL进行灌注，大部分情况下采用的是pCASL准连续式脉冲。phase interval也就是标记间隔（血管成像的时间分辨率）最短是200ms。phases数8代表有8个动态，可以理解为电影序列8个时相。
选择性标记血管成像中最重要的参数是label type，标记带的设置，选择free，自由，这是因为要自己选择标记的目标血管。
（因为后面要选择性的标记左侧颈内动脉或者右侧颈内动脉）。
第三个序列是TOF MRA，扫描时间只有58s，我前面文章发了，58s扫描一个3D的TOF血管序列，有人说，你做血管为什么要扫描一个TOF。如果做全能非选择性血管，可以不用扫描TOF；如果要做选择性的血管，只标记一侧大脑动脉，只显示一侧，则扫描一个3D TOF，方便清楚地标记血管。
4D TRANCE这个序列，采用3D采集，扫描时间4分多钟，采集体素1.2×1.2，重建体素可以到0.63mm，扫描120层，做8个相位，扫描速度及信噪比，分辨率是非常不错的。
非选择性的全脑血管成像，定位跟普通头颅血管TOF定位一样，这个没有难度。
非选择性的全脑血管扫描都很简单，特别是定位。如果是选择性的标记一支血管，则比较考验大家的定位技巧了。
定位大脑左侧中动脉的时候，黄色的带是label标记带。定位的时候，要尽量避开右侧颈内动脉和基-锥动脉系统。
定位技巧及方法和左侧一样，定位右侧的时候，要尽量避开左侧颈内动脉和基-锥动脉系统。
大脑后动脉定位，有点难度，因为要完全避开颈内动脉，需要一定的定位技巧。
4D ASL显示烟雾病及术后改变也非常清楚，可以显示旁路移植术后效果。
采用不打药3D TOF序列，得到头颅MRA，扫描时间3:24min。
4D ASL对于异常血管的显示也非常高效。
MRA with ASL. Question and Answers in MRI.
- 6.3 端午节 周五 于 成都
这种方法叫做4D TRANCE，也就是采用非打药的4D ASL做的多相位的血管动态成像。
ASL技术，这里我就不做过多的介绍和阐述了，飞利浦的培训班讲了很多。
传统的ASL技术，主要应用范围是不打药的头颅灌注，采用在颈动脉处进行脉冲标记，经过一个delay延迟时间，设置合理的post label delay，等被标记后的血流质子（一般是对流入颈动脉的血流质子进行反转标记），经过一定时候后，刚好流入采集层面（区域）的时候，质子在纵向磁化矢量分量上刚好为0，则标记后的质子将不产生信号或者不对成像区域进行信号贡献。
通过control（不标记，理论上是两次反转脉冲标记，效果刚好等于不标记，还要考虑在两端存在的MTC效应）和label标记，两次相减，就得到血流质子的信号。
飞利浦采用独有的多相位技术，通过不同延迟时间进行多次采集，能够把血流质子流入的信息采集到，这样形成血管成像。
飞利浦采用4D TRANCE技术，可以做不打药的4D血管扫描。并且，可以选择性的标记一侧（或者目标）血管，达到选择性的血管成像。
4D TRANCE 不打药4D血管扫描流程（选择性和非选择性的）。是我设计的扫描序列。
可以，因为是3D采集，所以，做MPR多平面重建的时候，也可以把它重建成矢状位和冠状位。
很多人会问，这个序列非常好，不错，但是有什么临床意义呢？
常规的需要做头颅血管检查，扫描一个3D TOF就可以了，或者打药，用这个方法来扫描，虽然不错，但是有什么特殊的临床意义。
4D TRANCE采用不打药方法扫描血管，无创，简单；4D TRANCE有多个phase，扫描完的血管具有动态的信息，可以以电影形式进行播放。而传统的3D TOF序列做的图像只是静态图像，不能显示4D信息及动态信息；第三，这个序列对显示AVM等病变非常好，非常直观，可以显示供血动脉、引流静脉等。
选择性的标记显示部分血管也非常有用。仔细观察定位是完全没问题的，也就是排除了定位没有定准，避开了基底动脉的可能。
为什么，有时候标记一侧颈内动脉，大脑后动脉也显示呢？因为，有时候正常情况下变异，大脑后动脉部分是由一侧的颈内动脉供血，经过后交通支，部分由基底动脉供血。采用4D TRANCE来做，可以显示血管供血情况，分布等。
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