Risonanza magnetica pesata in diffusione

La diffusione è il principale processo fisico che si verifica durante le reazioni metaboliche della cellula. La prima immagine MP pesata sulla diffusione è stata costruita nel 1985. Nella pratica clinica, la risonanza magnetica veniva fornita con gli scanner MRI della generazione III. Per ottenere i tomogrammi pesati in diffusione, vengono utilizzate EPI con sequenze di impulsi "spin echo" con due gradienti di diffusione della stessa ampiezza e durata. Per quantificare le proprietà di diffusione dell'acqua in un tessuto, vengono costruite mappe di diffusione parametrica, su di esse il colore di ciascun pixel corrisponde al coefficiente di diffusione misurato. Su una mappa di diffusione, i tessuti con un alto tasso di diffusione dell'acqua sono colorati in tonalità rosso-bianco, i tessuti con una bassa velocità di diffusione nel blu-nero.

La dipendenza della capacità di diffusione delle molecole sulla direzione è chiamata anisotropia della diffusione. Nella materia bianca del cervello, le molecole d'acqua si diffondono facilmente lungo le fibre nervose, ma attraverso le fibre il loro movimento è limitato da una guaina mielinica impenetrabile.

Per visualizzare l'anisotropia della diffusione dell'acqua nel tessuto, viene utilizzata la RM di diffusione-tensore.

I tensore di diffusione voxel ellissoidi orientazione MRI diffusione determinano il corso delle fibre nervose che formano le vie nervose che collegano tra loro autovettori del tensore di diffusione. Gli algoritmi di connessione sono piuttosto complicati, pertanto vengono utilizzati vari metodi di calcolo che consentono di "disegnare" il corso dell'insieme di fibre nervose che formano il tratto nervoso. Per questo motivo, la RM del tensore viene spesso chiamata tractografia, un metodo per visualizzare il decorso del tratto nervoso. Nella direzione del colore e l'imaging forma più semplice anisotropo parziale diffusione codificata di moto diffusivo delle molecole di acqua nei tessuti viene eseguita mediante colorazione con specifici pixel di colore a seconda dell'orientamento del autovettore (rosso - sull'asse X, verde - sull'asse Y, blu - dell'asse Z).

Tensore di diffusione-MRI rivela relazioni strutturali tra parti del cervello, che è particolarmente importante per i processi di massa e malattie deformanti struttura anatomica o distruttivo solido bianco (tumore, trauma cranico, malattia demielinizzante e altri.).

Applicazione clinica della risonanza magnetica pesata in diffusione e del tensore di diffusione. La riduzione della velocità del coefficiente di diffusione misurato nei tessuti cerebrali è un indicatore sensibile dei disturbi ischemici e della gravità dell'ischemia. Fino ad oggi, l'uso di immagini di diffusione ponderata - uno dei più rapida e altamente specifico metodi diagnostici ischemico infarto cerebrale nelle prime fasi del suo sviluppo (prima dei 6 ore) quando c'è una "finestra terapeutica" per la trombolisi e il recupero parziale o totale del flusso di sangue nei tessuti cerebrali colpiti . Nella fase acuta sulle immagini diffusione ponderata della zona interessata cervello ha tipicamente un alto MP- segnale, mentre tessuto cerebrale normale apparire scuro. Sulle mappe del coefficiente di diffusione misurato, è vero il contrario. Mappe del coefficiente di diffusione misurata ischemia acciaio strumento diagnostico e controllo dinamico dello sviluppo di ictus acuto e successiva degenerazione del tessuto cronica indotta da ischemia. La non invasività e la rapida applicazione delle immagini pesate sulla diffusione predeterminano l'importanza principale del metodo nella diagnosi primaria del danno cerebrale ischemico.

Tutti gli studi di diffusione sono effettuati senza l'introduzione di un mezzo di contrasto, che è importante per i pazienti gravi e per studi specializzati sullo sviluppo del cervello nei bambini, a partire dal periodo intrauterino. In quest'ultimo caso, la risonanza magnetica consente di ottenere ulteriori caratteristiche qualitative (visualizzazione) e quantitative del tessuto, apre nuove possibilità per lo studio della microstruttura dei tessuti cerebrali nel processo di sviluppo.

Mappe di imaging e diffusione pesata in diffusione forniscono informazioni diagnostiche aggiuntive per la differenziazione di tumori cerebrali con manifestazioni simili su T1 e T2-weighted MRI (tumore glioma con l'assorbimento contrasto anulare), edema peritumorale (vasogenico e citotossici), forniscono informazioni sull'esistenza o assenza di cisti intracellulari, ecc.

Informazioni inestimabili per un tempo di scansione così breve, l'uso di immagini pesate sulla diffusione è dato nella diagnosi di lesioni infiammatorie del cervello e della colonna vertebrale (ad esempio, ascesso cerebrale, empiema). Il contenuto ascesso purulento è caratterizzato da un elevato segnale MP ed è facilmente visualizzabile in qualsiasi fase del trattamento, incluso il postoperatorio. Le peculiarità dell'organizzazione strutturale di alcune neoplasie del cervello, in particolare meningiomi e neurinosi, rendono possibile prevedere il tipo istologico del tumore ancor prima dell'operazione quando si applicano immagini diffuse con elevata affidabilità. Sulla base dei dati di questo metodo, le cisti epidermoide e aracnoide sono precisamente differenziate.

Traktografiya: una nuova e promettente tecnica che consente di "vedere" i modi conduttivi del cervello non invasivi. Nonostante le difficoltà tecniche ancora esistenti, i primi risultati dell'applicazione ai compiti di neurochirurgia sembrano promettenti. È diventato possibile utilizzando tensore di diffusione MRI, conoscendo la posizione di vie di conduzione e per il loro interesse nel processo patologico (spostamento / deformazione o danneggiamento e invasione), pianificare accesso operativo e il volume rimozione chirurgica dei tumori intracerebrali.

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