Imagistica cu tensor de difuzie sau imagistică cu rezonanță magnetică ponderată prin difuzie (DW-RMN) reprezintă comportamentul de difuzie al moleculelor de apă din țesutul biologic ca metodă imagistică bazată pe MRT clasic. Este utilizat mai ales la examinările creierului. Similar cu RMN-ul clasic, procedura este non-invazivă și nu necesită utilizarea radiațiilor ionizante.
Ce este imaginea cu tensiunea difuză?
Imagistica prin rezonanță magnetică ponderată prin difuzie este o metodă de imagistica prin rezonanță magnetică (MRT) care măsoară mișcările de difuzie ale moleculelor de apă în țesutul corpului.
În practica clinică, este utilizat în principal pentru a examina creierul, deoarece comportamentul de difuzie al apei permite să se tragă concluzii despre unele boli ale sistemului nervos central. Cu ajutorul tomografiei prin rezonanță magnetică ponderată prin difuzie sau a imaginilor cu tensiune difuzivă, se pot obține informații despre cursul marilor fascicule de fibre nervoase. În imagini cu tensor difuzor utilizate frecvent (DTI), o variantă a DW-RMN, este înregistrată și dependența direcțională a difuziei.
DTI calculează un tensor pe unitate de volum, care este utilizat pentru a descrie comportamentul de difuziune tridimensională. Cu toate acestea, din cauza cantității uriașe de date necesare, aceste măsurări necesită mult mai mult timp decât RMN-ul clasic. Datele pot fi interpretate numai folosind diverse tehnici de vizualizare. Astăzi, imagistica cu tensiune de difuzie apărută în anii 1980 este susținută de toate dispozitivele RMN noi.
Funcția, efectul și obiectivele
Ca și imagistica prin rezonanță magnetică convențională, imagistica prin rezonanță magnetică ponderată prin difuzie se bazează pe faptul că protonii au un rotire cu un moment magnetic. Spinul se poate alinia fie paralel, fie anti-paralel cu un câmp magnetic extern.
Aliniamentul anti-paralel are o stare energetică mai mare decât alinierea paralelă. Când se aplică un câmp magnetic extern, se stabilește un echilibru în favoarea protonilor cu consum redus de energie. Dacă un câmp de înaltă frecvență este activat pe acest câmp, momentele magnetice se răstoarnă în direcția planului xy în funcție de puterea și durata pulsului. Această condiție este cunoscută sub numele de rezonanță magnetică nucleară. Când câmpul de înaltă frecvență este oprit din nou, rotirile nucleare se aliniază din nou în direcția câmpului magnetic static cu o întârziere în timp care depinde de mediul chimic al protonului.
Semnalul este înregistrat prin tensiunea generată în bobina de măsurare. În tomografia cu rezonanță magnetică ponderată prin difuzie, în timpul măsurării se aplică un câmp gradient, care schimbă rezistența câmpului magnetic static într-o direcție predeterminată. Acest lucru face ca nucleele de hidrogen să iasă din fază și semnalul dispare. Dacă direcția de rotație a miezurilor este inversată de un nou impuls de înaltă frecvență, acestea revin în fază și semnalul apare din nou.
Cu toate acestea, intensitatea celui de-al doilea semnal este mai slabă deoarece unele nuclee nu mai sunt în fază. Această pierdere de intensitate a semnalului descrie difuzarea apei. Cu cât este al doilea semnal mai slab, cu atât mai mulți nuclei s-au difuzat în direcția câmpului gradient și cu atât este mai mică rezistența de difuzie. Rezistența la difuzie este la rândul ei dependentă de structura internă a celulelor nervoase. Cu ajutorul datelor măsurate, structura țesutului examinat poate fi calculată și ilustrată.
Imagistica prin rezonanță magnetică ponderată prin difuzie este adesea folosită în diagnosticul de accident vascular cerebral. Eșecul pompelor de sodiu-potasiu în caz de accident vascular cerebral restricționează sever mișcările de difuzie. Cu DW-RMN acest lucru este vizibil imediat, în timp ce cu RMN-ul convențional, schimbările pot fi înregistrate adesea numai după câteva ore. Un alt domeniu de aplicare se referă la planificarea operațiilor în chirurgia creierului.
Imagistica cu tensor de difuzie determină cursul căilor nervoase. Acest lucru trebuie luat în considerare la planificarea operațiunii. Înregistrările pot arăta, de asemenea, dacă o tumoră a pătruns deja în tractul nervos. Această metodă poate fi, de asemenea, utilizată pentru a evalua întrebarea dacă o operațiune are perspective. Multe boli neurologice și psihiatrice, cum ar fi boala Alzheimer, epilepsia, scleroza multiplă, schizofrenia sau encefalopatia HIV, sunt acum obiectul cercetării în imagistica tensorilor de difuzie. Întrebarea este ce regiuni ale creierului sunt afectate de ce boli. Imagistica cu tensor de difuzie este, de asemenea, folosită tot mai mult ca instrument de cercetare pentru studii științifice cognitive.
Riscuri, efecte secundare și pericole
În ciuda rezultatelor sale bune în diagnosticarea accidentelor vasculare cerebrale, în pregătirea operațiilor cerebrale și ca instrument de cercetare în multe studii clinice, tomografia cu rezonanță magnetică ponderată prin difuzie are încă limitele de aplicare.
În unele cazuri, procesul nu este încă complet dezvoltat și necesită activități intense de cercetare și dezvoltare pentru a-l îmbunătăți. Măsurătorile tomografiei cu rezonanță magnetică ponderată prin difuzie oferă adesea doar o calitate limitată a imaginii, deoarece mișcarea de difuzie este exprimată doar printr-o atenuare a semnalului măsurat. S-au realizat puține progrese chiar și cu o rezoluție spațială mai mare, deoarece, cu elemente de volum mai mici, atenuarea semnalului dispare în zgomotul aparatului de măsurare. În plus, este necesar un număr mare de măsurători individuale.
Datele de măsurare trebuie reelaborate în computer pentru a putea corecta unele tulburări. Până în prezent, există încă probleme pentru a reprezenta un comportament difuziv complex în mod satisfăcător. În conformitate cu stadiul actual al tehnicii, difuzia în interiorul unui voxel nu poate fi înregistrată corect decât într-o direcție. Sunt testate metode care pot realiza simultan înregistrări cu difuzie în diferite direcții. Acestea sunt procese care necesită o rezoluție unghiulară ridicată.
De asemenea, trebuie încă optimizate metodele de evaluare și procesare a datelor. În studiile anterioare, de exemplu, datele obținute din imagistica prin rezonanță magnetică ponderată prin difuzie au fost comparate cu grupuri mai mari de subiecți de testare. Cu toate acestea, datorită structurilor anatomice diferite ale diferiților indivizi, acest lucru poate duce la rezultate înșelătoare ale studiului. De aceea trebuie dezvoltate noi metode de analiză statistică.
.jpg)
