磁共振新技术DKI和IVIM在中枢神经系统的研究现状

党玉雪，王晓明 审校

中国医科大学附属盛京医院放射科，沈阳 110004

扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)是反映活体组织细胞内外水分子弥散能力(即布朗运动)的无创检查方法，其理论前提是生物体内水分子扩散呈现正态分布，通过采用梯度磁场自旋回波技术成像，间接反映活体组织内微观结构的变化及特点。而扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是一项描绘组织内非正态分布水分子扩散的磁共振新技术，是DWI的扩展[1]。对于显示精细的中枢神经系统的微观结构改变，DKI弥补了传统DWI的不足，从而更具优势。在生物组织内，除考虑组织内水分子扩散外，微循环毛细血管灌注的影响也是不可或缺的。Le Bihan等[2]在20世纪80年代提出了体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion，IVIM)的概念。本文对DKI及IVIM的原理及其在中枢神经系统中的应用综述如下。

1 DKI和IVIM 基本原理

1.1 DKI 基本原理

DKI技术最早于2005年由纽约大学Jensen教授提出[3]，是磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)的延伸，旨在探查非高斯分布的水分子扩散特性的方法[4]，反映组织微观结构的变化。扩散表观系数和峰度系数沿着各个方向通过最小二乘法将DWI信号拟合成：ln[S(b)]=ln[S(0)]－b·Dapp＋1/6·b2×D2app×Kapp，其中S(b)是在特定b值时的信号强度，S(0)为无扩散加权时的信号强度，Dapp为给定方向上的表观扩散系数，Kapp为峰度系数，是一个无量纲的值，用来量化真实水分子扩散位移与理想的非受限高斯分布扩散位移的偏离大小，表征水分子扩散受限程度以及扩散的不均质性[5]。

DTI假定生物组织内水分子的扩散呈高斯分布，可提供沿扩散张量受限方向上的微结构信息[6]，不同b值下扩散信号的衰减呈线性。……