uMR 660从常规DWI成像到Microview DWI微距扩散成像

磁共振扩散成像（Diffusion Weighted Imaging, DWI）是唯一可以在活体上探测水分子扩散行为的成像技术，在临床上的应用越来越广泛。较常规成像序列相比，DWI成像能够通过探测水分子的扩散行为来探测局部的异常病变，对于缺血性脑梗死、各种肿瘤病变都具有更高的敏感性。在DWI成像过程中通过施加一对强大的扩散梯度也就是通常所说的运动检测梯度（Motion Probing Gradient, MPG）来构成扩散加权成像中的扩散对比，因此DWI成像对于一台磁共振成像设备的梯度系统性能具有极为苛刻的要求，这里包括对最大梯度场强、最高梯度切换率以及梯度保真度等都具有极高的要求。如果一台磁共振成像设备具有更高的梯度性能，在获得相同b值的扩散梯度时就可以确保相对更短的TE时间，这对于确保扩散加权成像的信噪比具有特别重要的意义。

图片说明：常规DWI成像序列构成，在180°聚焦脉冲的前后施加一对扩散梯度。这里也给出了扩散敏感因子b值的计算公式。通过仔细解读该公式可以理解在更高b值扩散成像时对于梯度性能的更高要求以及可能导致TE时间更长的背后原因。

 b值是用来衡量扩散梯度强弱的一个指标，b值越高扩散加权成像序列对于水分子扩散行为异常的探测能力就更敏感，因此高b值扩散成像也意味着对于病变的检出能力相对更强。但是为了获得更高的b值就需要施加更大的扩散梯度强度，或者扩散梯度持续的时间更长，但梯度脉冲的持续时间更长带来的一个突出问题就是两个扩散梯度中间的间隔时间要随之变长，这会导致扩散成像的TE时间变长。

图片说明：T2加权像显示胃窦部见一类圆形与胃壁近似等T2信号病灶，在b=1000的扩散加权图像病灶呈高信号改变，边界清晰。

图片说明：常规脂肪抑制T2加权像显示胰尾部稍高信号改变，脂肪抑制T1加权像病灶呈低信号改变。b=1000扩散加权成像病变呈明显高信号改变，边界更清晰。

扩散加权成像对于病变检出通常具有更高的敏感性，特别是结合不同b值扩散加权成像病变信号改变或定量后处理的ADC参数图可以更好的反映病变的扩散行为改变，因此扩散加权成像在缺血性脑卒中、全身各部位肿瘤或其他病变中都具有重要应用价值。但在临床实际工作中常规DWI成像也会面临一些挑战：如何实现更小FOV的扩散成像？如何实现某些特殊解剖部位如头部、脊柱、子宫、直肠等部位矢状位或冠状位扩散成像？在联影磁共振成像设备所推出的Microview DWI成像（微距扩散成像）就是为了满足这些临床需求而提供的扩散成像解决方案。

微距扩散成像（Microview DWI）工作原理简述：在DWI成像中几何形变与相位方向FOV成正比，因此缩小相位编码方向的FOV是减少DWI成像几何形变的重要手段。在常规DWI成像中采用相位编码方向部分FOV、采用并行采集技术以实现K空间线隔行采集等从根本上都是通过缩小相位编码方向的FOV来减少DWI成像中的几何形变的。在并行采集技术如SENSE类并行采集是通过实现K空间线的隔行采集，从而增加了相邻两条K空间线之间的间距，这就等同于每个线圈通道都采集了相位方向FOV变小的图像。但是并行采集技术也有一定的局限性，那就是受线圈几何因子（g factor）的制约，会导致图像信噪比降低，同时也无法实现更小FOV的成像。直接采用相位编码方向部分FOV技术来进行扩散成像是日常工作中进行脊柱等矢状位扩散成像可以选择的手段之一，但它所面临的一个现实问题就是当相位方向部分FOV无法覆盖相对应的解剖区域时就会带来明显的卷褶伪影，这种卷褶伪影会导致一定区域结构结构相互重叠，从而会影响病变的检出。显而易见，单纯通过并行采集或者单纯减少相位方向的FOV在解决扩散成像的几何形变中都有一定的局限性，这些方法无法进行小视野高清扩散成像。Microview DWI成像采用异面激发的工作模式有效克服了并行采集和相位方向部分FOV所面临的这些挑战。

Microview DWI成像和常规DWI成像一样采用SE EPI这一基本脉冲序列形式。众所周知EPI本身并不是一个独立的脉冲序列，它只是信号读取的一种方式。在基于EPI信号读取的序列中EPI信号读取所结合的宿主序列对于图像的对比度和信噪比都更有决定性作用。SE EPI序列借助于90°射频激励和180°聚焦脉冲这一宿主序列，使得该序列能一定程度上克服磁场不均匀或磁化率差别所导致的信号衰减。在常规DWI成像90°激励脉冲和180°聚焦脉冲施加在同一成像成面，这是大多数成像序列所采用的成像方式，可以简单称为同面激发聚焦成像模式。在Microview DWI成像改变了这种传统的激励脉冲和聚焦脉冲组合模式，在施加这组射频脉冲时通过施加不同的层面选择梯度而实现了异面激发聚焦模式，这样就实现了真正意义上的靶扫描。在Microview DWI成像为了避免多层面成像时的相互饱和现象，没有采用简单的正交异面激发模式，而是采用具有一定倾斜角的斜面异面激发方式，这对于保证多层面成像的信噪比具有非常重要的意义。

图片说明： Microview DWI工作原理示意图。Microview DWI采用异面激励模式从而实现了小视野靶向扫描，同时为了避免相邻层面之间的相互饱和干扰，在联影的磁共振设备采用斜面交叉异面激发模式。

图片说明：这里对比说明在常规DWI成像时采用相位方向部分FOV成像时会产生明显的卷褶伪影，而相同FOV的小视野Microview DWI成像因为采用异面激励—聚焦成像模式，从而实现了真正意义上的靶扫描，避免了常规DWI成像直接缩小相位方向FOV所导致的卷褶伪影。

Microview DWI临床应用：Microview DWI成像通过特殊的激励模式实现了小视野靶向成像，因此可以根据实际成像合理缩小相位方向FOV，可以有效克服传统DWI成像中的几何形变。在脊柱、子宫、直肠等区域，为了更清晰的显示病变的范围或浸润深度，沿相应器官解剖长轴扫描具有重要的诊断价值。如在矢状位可以更明确显示直肠癌癌肿距离肛管之间的距离；而对于子宫病变而言，矢状位扫描更有利于显示病变的侵及范围和深度。但在常规DWI成像中如果直接采用矢状位和冠状位DWI成像常常因为严重的几何形变而导致相应的DWI图像没有实际的诊断意义。Microview DWI因为可以明显的克服相应的几何形变，因此更适合进行这种特殊方位的扫描。

图片说明：矢状位T2加权像显示子宫内类圆形低信号占位病变，在Sag Microview DWI成像清晰显示受压的肌层信号。在子宫肌瘤和局限性子宫腺肌症鉴别诊断中明确肌层受压有重要意义。

图片说明： 卵巢多房性囊实性占位病变，在冠状位Microview DWI成像上清晰显示卵巢囊性病变内实性高信号改变，同时显示左髂部一高信号病灶，提示转移淋巴结。

图片说明：双侧乳腺多发结节病灶，Microview DWI成像可以更清晰的显示乳腺腺体走行及乳腺内高信号结节病变。Microview DWI通过乳腺小视野靶向扫描，较常规DWI成像具有更高的空间分辨能力。

图片说明：左侧髋部肌肉炎性病变，对比显示冠状位Microview DWI成像更清晰显示左侧髋部肌肉内炎性高信号改变，与基于FSE序列的水脂分离水像相比，冠状位Microview DWI没有肉眼可见的几何形变。

Microview DWI成像通过异面激发模式实现了小视野靶向扫描，从而更加有效了减少了常规扩散成像中的几何形变困扰，这使得小视野扩散成像、矢状位或冠状位等特殊方位的扩散成像成为可能。在不同的临床应用场景，使用Microview DWI所要达到的目的有所不同，在乳腺、眼眶等部位，使用Microview DWI是通过小视野扩散成像来提高扩散成像的显示分辨率；而在脊柱、直肠、子宫使用Microview DWI进行矢状位、冠状位扫描是为了更精准的评估病变范围、浸润深度。Microview DWI能够更加深化和推广DWI成像的临床应用范围和临床应用价值。