Diffusionsviktad MR

Kurs: Basvetenskap 5 Moment 1

Vad är det?

• DWI (diffusion weighted imaging) — en MR-sekvens som mäter vattenmolekylers slumpmässiga rörelse (brownsk rörelse) i vävnad.
• Ger inte anatomisk information i första hand utan information om mikrostrukturell täthet och cellmembranens integritet.

Mekanism

• Två motriktade gradientpulser appliceras. Stillastående protoner refokuseras helt och behåller signal; protoner som rört sig mellan pulserna refokuseras ofelaktigt och tappar signal.
• Fri diffusion (t.ex. likvor) → stort signalbortfall → mörkt på DWI.
• Restriktad diffusion (tät cellularitet, svullna celler) → bevarad signal → ljust på DWI.
• Graden av diffusionsviktning anges med b-värde (vanligen b=0 och b=1000 s/mm²).
• ADC-kartan (apparent diffusion coefficient) beräknas ur flera b-värden och är kvantitativ: restriktion = låg ADC = mörkt på ADC.

Tenta-fokus

Äkta restriktion kräver ljus DWI och mörk ADC. En lesion som är ljus på både DWI och ADC har ingen restriktion utan T2-shine-through — den lyser bara för att den har lång T2 och den signalen läcker igenom i DWI-bilden. Detta är den vanligaste feltolkningen av DWI och en klassisk tentafråga. Motsatsen, T2 blackout, ses vid blödning och förkalkning där kort T2 gör DWI mörk trots restriktion.

Klinisk användning — stroke

• Vid akut cerebral ischemi sviktar Na⁺/K⁺-ATPas inom minuter → vatten flyttas från extracellulärrum till intracellulärrum (Cytotoxiskt ödem) → diffusionen restrikteras.
• DWI blir positiv inom några minuter, långt före DT (timmar) och konventionell MR.
• DWI–FLAIR-mismatch: DWI-positiv men FLAIR-negativ lesion talar för att infarkten är <4,5 timmar gammal — används för att välja ut patienter till Trombolys vid wake-up stroke där insjuknandetiden är okänd.

Klinisk pärla

DWI–FLAIR-mismatch är ett vackert exempel på att bildens tidsförlopp ersätter klockan. Cytotoxiskt ödem (DWI) uppstår omedelbart, vasogent ödem med ökat fritt vatten (FLAIR) tar timmar. Skillnaden mellan de två sekvenserna blir därmed en biologisk klocka, vilket i WAKE-UP-studien gjorde det möjligt att ge trombolys till patienter som annars hade uteslutits.

Övrig klinisk användning

• Abscess vs nekrotisk tumör: pus har hög cellularitet och viskositet → kraftig restriktion; nekrotisk tumörkärna → ingen restriktion. Ofta diagnostiskt avgörande vid ringförstärkande hjärnlesion.
• Epidermoidcysta vs Arachnoidalcysta: epidermoid restrikterar, arachnoidalcysta följer likvor.
• Onkologi: höggradiga tumörer har hög cell- och kärntäthet → låg ADC. Används vid Prostatacancer (PI-RADS), Bröstcancer, Lymfom och helkropps-DWI som strålningsfritt alternativ till PET-DT.
• Behandlingssvar: ADC stiger tidigt vid effektiv behandling när celler dör och membran brister — ofta före storleksförändring.

Tenta-fokus

Att ADC stiger vid respons och sjunker vid tillväxt gör DWI till en funktionell responsmarkör som föregår RECIST-baserad storleksbedömning. Det är samma logiska poäng som med FDG-PET: man mäter biologi istället för geometri. Skillnaden är att DWI inte kräver isotop, kontrast eller strålning, vilket gör den användbar vid Njursvikt där Gadolinium är olämpligt.

Begränsningar

• Låg upplösning, känslig för rörelse och för susceptibilitetsartefakter vid luft-benövergångar (skallbas, tarm).
• ADC-värden är inte helt jämförbara mellan olika MR-maskiner och protokoll.

Kopplingar

Relaterat: Magnetresonanstomografi, Ischemisk stroke, Cytotoxiskt ödem, Vasogent ödem, PET-DT, Abscess