В отличие от обычных методов МРТ, он опирается в первую очередь на движение молекул воды, а не на спин-протонную плотность, значения Т1 или Т2 ткани. Диффузия молекул воды в ткани — это случайное тепловое движение молекул воды в ткани (как внутриклеточной, так и внеклеточной), на направление и величину диффузии влияют биопленки и макромолекулы в ткани. МРТ контролирует состояние намагниченности молекул воды в живой ткани, не влияя на процесс диффузии. Основные понятия: 1. Диффузия: броуновское движение. 2.Коэффициент диффузии (D): скорость диффузионного движения молекул, представляет собой дальность случайного диффузионного движения молекул воды за единицу времени, кв. мм/с. Коэффициент диффузии молекул воды различен в разных тканях и зависит от среды, в которой находятся молекулы воды. 3. коэффициент кажущейся диффузии (ADC): описывает скорость и степень диффузионного движения молекул в различных направлениях в DWI. Поскольку само МР-изображение не может различать ослабление сигнала, вызванное различными причинами (например, тепловыми градиентами, межпротонными взаимодействиями), вместо D используется значение АЦП. Значение АЦП рассчитывается в основном по изменению интенсивности сигнала на диффузионно-взвешенном изображении. АЦП = (LnS1/S2)/b2 — b1b1 и b2 — два применяемых коэффициента диффузионной чувствительности соответственно, S1 и S2 — применяемая диффузия. Интенсивность сигнала ткани на том же участке после применения диффузионно-чувствительного градиентного поля (b1, b2). Чувствительность каждой последовательности МРТ (например, последовательностей SE, GRE, EPI) к проявлению диффузного движения является показателем способности обнаружить диффузное движение. с/мм2. b значение связано с напряженностью, длительностью и интервалом применяемого диффузионно-чувствительного градиентного поля. Диффузионная чувствительность молекул воды в МРТ увеличивается с увеличением b-значения, но отношение сигнал/шум изображения соответственно уменьшается. Современные значения b, обычно используемые при проведении ДВИ черепа, составляют приблизительно 1000 с/мм2. 5. Изотропная диффузия. Идеальная среда, молекулы воды во всех направлениях скорости диффузии синхронизированы, то есть коэффициент диффузии одинаков, через некоторое время их траектория в сфере. 6, анизотропная диффузия. В организме человека, диффузия молекул воды по различным факторам (например, волокна белого вещества мозга, из-за наличия миелина, молекулы воды параллельно волокнам белого вещества, когда легко диффундировать, перпендикулярно волокнам белого вещества, когда диффузия ограничена), во всех направлениях не равны, через некоторое время, влияние местной среды на диффузионное движение во всех направлениях не синхронизировано, это диффузионное движение выражается как анизотропия. 7. тензор. Используется для представления напряжения в серии трехмерных векторных образований, это понятие заимствовано из физики и инженерии. 8. собственные векторы и собственные значения. 9.Средняя диффузионная способность: среднее значение диффузионной способности в каждом направлении в пределах МРТ-вокселя, представляющее размер или степень диффузии молекул воды в пределах данного вокселя. 10. Дробная анизотропия. 11, Относительная анизотропия. 12. Соотношение объемов. DWI позволяет наблюдать характеристики диффузии молекул воды. Для повышения чувствительности диффузии применяется градиент, чувствительный к диффузии. Диффузионно-чувствительный градиент может быть объединен с любой последовательностью импульсов. Чувствительный к диффузии градиент значительно повышает чувствительность последовательности к броуновскому движению молекул воды, но он также очень чувствителен к другим типам движения, таким как движение головы. Для замораживания макроскопического движения часто используется одна последовательность возбуждения.