Ao contrário das técnicas convencionais de ressonância magnética, baseia-se principalmente no movimento das moléculas de água e não na densidade de spin-proton, nos valores T1 ou T2 do tecido. A difusão de moléculas de água no tecido é um movimento térmico aleatório de moléculas de água no tecido (tanto intracelular como extracelular), a direcção e magnitude da difusão é influenciada por biofilmes e macromoléculas no tecido. A RMN controla o estado de magnetização das moléculas de água no tecido vivo sem afectar o processo de difusão. Conceitos básicos: 1. difusão: movimento browniano. 2.Diffusion coeficiente (D): a velocidade do movimento difusivo das moléculas, é a gama de movimento difusivo aleatório das moléculas de água por unidade de tempo, quadrado mm/s. O coeficiente de difusão das moléculas de água difere nos diferentes tecidos e depende do ambiente em que as moléculas de água estão localizadas. 3. coeficiente de difusão aparente (ADC): descreve a velocidade e extensão do movimento difusivo das moléculas em diferentes direcções no DWI. Uma vez que a própria imagem MR não consegue distinguir entre a atenuação do sinal causada por várias razões (por exemplo, gradientes térmicos, interacções interprotões), é utilizado o valor ADC em vez de D. O valor ADC é calculado principalmente a partir da alteração da intensidade do sinal na imagem ponderada pela difusão. ADC = (LnS1/S2)/b2 – b1b1 e b2 são os dois factores de sensibilidade à difusão aplicados respectivamente, S1 e S2 são a difusão aplicada A intensidade do sinal do tecido no mesmo local após a aplicação do campo de gradiente sensível à difusão (b1, b2). A sensibilidade de cada sequência de imagens MR (por exemplo SE, GRE, sequências EPI) à manifestação do movimento difusivo é um indicador da capacidade de detectar movimento difusivo. s/mm2. b valor está relacionado com a força do campo de gradiente sensível à difusão aplicada, duração e intervalo. A sensibilidade de difusão das moléculas de água na RMN aumenta com o aumento dos valores b, mas a relação sinal/ruído da imagem diminui em conformidade. Os actuais valores b normalmente utilizados no DWI craniano são aproximadamente 1000/mm2. 5. difusão isotrópica. O ambiente ideal, as moléculas de água em todas as direcções da taxa de difusão são sincronizadas, ou seja, o coeficiente de difusão é o mesmo, após um período de tempo a sua trajectória numa esfera. 6, difusão anisotrópica. No corpo humano, a difusão de moléculas de água por vários factores (tais como, fibras de matéria branca cerebral, devido à presença de mielina, moléculas de água paralelas às fibras de matéria branca quando fácil de difundir, perpendiculares às fibras de matéria branca quando a difusão é limitada), em todas as direcções não são iguais, após um período de tempo, o impacto do seu ambiente local ao movimento de difusão em todas as direcções não é sincronizado, este movimento de difusão é expresso como anisotropia. 7. Tensor. Usado para representar a tensão dentro de uma série de entidades vectoriais tridimensionais, este conceito é derivado da física e da engenharia. 8. auto-vectores e valores próprios. 9.Average difusividade: O valor médio da difusividade em cada direcção dentro de um voxel de RMN, representando o tamanho ou extensão da difusão de moléculas de água dentro de um dado voxel. 10.Fractional anisotropia. 11, Anisotropia relativa. 12. relação de volume. O DWI pode observar as características de difusão das moléculas de água. Para aumentar a sensibilidade da difusão, é aplicado um gradiente sensível à difusão. O gradiente sensível à difusão pode ser fundido com qualquer sequência de impulsos. O gradiente sensível à difusão aumenta significativamente a sensibilidade da sequência ao movimento Browniano das moléculas de água, mas é também muito sensível a outros tipos de movimento, tais como o movimento da cabeça. Para congelar o movimento macroscópico, é frequentemente utilizada uma única sequência de excitação.