Μέτρηση με διάχυση MRI

Η διάχυση είναι η κύρια φυσική διαδικασία που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια των μεταβολικών αντιδράσεων του κυττάρου. Η πρώτη εικόνα MP με βάση τη διάχυση κατασκευάστηκε το 1985. Στην κλινική πρακτική, η μαγνητική τομογραφία διαχέεται με τους σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας της γενιάς ΙΙΙ. Για να ληφθούν τομογράμματα με ζύγιση με διάχυση, χρησιμοποιούνται εικονοσκοπικές ακολουθίες παλμών "spin echo" ΕΡΙ με δύο διαβαθμίσεις διάχυσης του ίδιου πλάτους και διάρκειας. Για να ποσοτικοποιηθούν οι ιδιότητες διάχυσης του νερού σε έναν ιστό, κατασκευάζονται χάρτες παραμετρικής διάχυσης, πάνω τους το χρώμα κάθε εικονοστοιχείου αντιστοιχεί στον συντελεστή διάχυσης που μετράται. Σε χάρτη διάχυσης, οι ιστοί με υψηλή ταχύτητα διάχυσης νερού είναι χρωματισμένοι σε κόκκινο-λευκούς τόνους, ιστούς με χαμηλό ρυθμό διάχυσης σε μπλε-μαύρο.

Η εξάρτηση της ικανότητας διάχυσης των μορίων στην κατεύθυνση ονομάζεται ανισοτροπία διάχυσης. Στη λευκή ύλη του εγκεφάλου, τα μόρια του νερού διαχέονται εύκολα κατά μήκος των νευρικών ινών, αλλά κατά μήκος των ινών η κυκλοφορία τους περιορίζεται από μια αδιαπέραστη θήκη μυελίνης.

Για την απεικόνιση της ανισοτροπίας της διάχυσης του νερού σε ιστό, χρησιμοποιείται MRI διάχυσης-τάσης.

Οι tensor διάχυσης voxels ελλειψοειδή MRI προσανατολισμού διάχυσης καθορίζουν την πορεία των νευρικών ινών που σχηματίζουν τα νευρικά μονοπάτια που συνδέουν μεταξύ τους ιδιοδιανύσματα του τανυστή διάχυσης. Αλγόριθμοι ενώσεις είναι αρκετά περίπλοκη, έτσι χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους υπολογισμού για να «αντλήσει» την πορεία ενός πλήθους των νευρικών ινών που συνθέτουν το νεύρο οδό. Κατά συνέπεια, η τανυστής MRI tractography αναφέρεται συχνά - από την απεικόνιση της προόδου των νευρικών οδών. Στην απλούστερη μορφή διάχυσης μερική ανισότροπα κωδικοποιείται χρώμα και απεικόνισης κατεύθυνση της διάχυτη κίνηση των μορίων νερού στους ιστούς γίνεται με χρώση με ειδικές pixels χρώμα ανάλογα με τον προσανατολισμό του ιδιοδιανύσματος (κόκκινο - στον άξονα Χ, πράσινο - στον άξονα Υ, μπλε - του Ζ-άξονα).

Διάχυση tensor-MRI αποκαλύπτει δομικές σχέσεις μεταξύ των τμημάτων του εγκεφάλου, το οποίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για χύδην διεργασίες και ασθένειες στρέβλωση ανατομική δομή ή καταστροφικά λευκό στερεό (όγκου, τραύμα στο κεφάλι, νόσο απομυελίνωσης και άλλοι.).

Κλινική εφαρμογή της μέτρησης της διάχυσης και της διάθλασης-τάσης. μείωση της ταχύτητας της μετρούμενης συντελεστή διάχυσης στους ιστούς του εγκεφάλου - ευαίσθητο δείκτη της ισχαιμικής βλάβης και του βαθμού αυστηρότητας της ισχαιμίας. Μέχρι σήμερα, η χρήση των εικόνων diffusion-weighted - ένα από τα πιο ταχεία και εξαιρετικά ειδικές διαγνωστικές μεθόδους ισχαιμικό εγκεφαλικό έμφρακτο στα πρώιμα στάδια της ανάπτυξής του (πριν 6 ώρες) όταν υπάρχει μια «θεραπευτικό παράθυρο» για τη θρομβόλυση και μερική ή πλήρη αποκατάσταση της ροής του αίματος στους προσβεβλημένους ιστούς εγκεφάλου . Στην οξεία φάση εγκεφαλικού επεισοδίου στις εικόνες diffusion-weighted της επηρεαζόμενης περιοχής εγκεφάλου τυπικά έχει υψηλή MP- σήμα, ενώ φυσιολογικό εγκεφαλικό ιστό εμφανίζονται σκοτεινά. Στους χάρτες του μετρημένου συντελεστή διάχυσης, το αντίθετο ισχύει. Χάρτες της μετρούμενης συντελεστή διάχυσης διαγνωστικό εργαλείο χάλυβα ισχαιμία και δυναμική παρακολούθηση της εξέλιξης της οξείας εγκεφαλικό επεισόδιο και την επακόλουθη εκφύλιση της χρόνιας ιστού που προκαλείται από ισχαιμία. Μη-επεμβατική και γρήγορη εφαρμογή της διάχυσης-σταθμισμένη μέθοδος απεικόνισης αξία προδικάζει ωστόσο κυριαρχούν στην πρωτογενή διάγνωση της ισχαιμικής βλάβης του εγκεφάλου.

Όλες οι μελέτες διάχυσης διεξάγονται χωρίς την εισαγωγή ενός παράγοντα αντίθεσης, ο οποίος είναι σημαντικός για σοβαρούς ασθενείς και για εξειδικευμένες μελέτες ανάπτυξης του εγκεφάλου στα παιδιά, ξεκινώντας από την ενδομήτρια περίοδο. Στην τελευταία περίπτωση, η μαγνητική τομογραφία διάχυσης επιτρέπει τη λήψη πρόσθετων ποιοτικών (οπτικοποίησης) και ποσοτικών χαρακτηριστικών ιστού, ανοίγει νέες δυνατότητες για τη μελέτη της μικροδομής των ιστών του εγκεφάλου στη διαδικασία της ανάπτυξής της.

Diffusion-weighted imaging και διάχυσης χάρτες παρέχουν πρόσθετες διαγνωστικές πληροφορίες για τη διαφοροποίηση των όγκων του εγκεφάλου με παρόμοιες εκδηλώσεις σε Τ1 και Τ2 MRI (γλοίωμα όγκου με πρόσληψη δακτυλιοειδή αντίθεσης), περιογκική οίδημα (αγγειογενές και κυτταροτοξικά), παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την ύπαρξη ή απουσία ενδοκυτταρικών κύστεων κ.λπ.

Πολύτιμες πληροφορίες σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα εφαρμογής σάρωσης της διάχυσης-weighted imaging στη διάγνωση φλεγμονωδών παρέχουν τις αλλοιώσεις του εγκεφάλου και της σπονδυλικής στήλης (π.χ., απόστημα εγκεφάλου, εμπύημα). Το περιφρονητικό περιεχόμενο των αποστημάτων χαρακτηρίζεται από υψηλό σήμα MP και είναι εύκολα ορατό σε οποιοδήποτε στάδιο της θεραπείας, συμπεριλαμβανομένης της μετεγχειρητικής. Χαρακτηριστικά της δομικής οργάνωσης ορισμένων εγκεφαλικών όγκων, όπως τα μηνιγγιώματα και νευρώματα, επιτρέπουν την εφαρμογή της διάχυσης-weighted imaging με υψηλή αξιοπιστία για να προβλέψει τον ιστολογικό τύπο του όγκου ακόμη και πριν από τη χειρουργική επέμβαση. Με βάση τα δεδομένα αυτής της μεθόδου, οι επιδερμοειδείς και αραχνοειδείς κύστεις διαφοροποιούνται επακριβώς.

Traktografiya - μια νέα και ελπιδοφόρα τεχνική που επιτρέπει τη μη επεμβατική "δει" τους αγώγιμους τρόπους του εγκεφάλου. Παρά τις υπάρχουσες τεχνικές δυσκολίες, τα πρώτα αποτελέσματα στην εφαρμογή των καθηκόντων της νευροχειρουργικής φαίνονται πολλά υποσχόμενα. Έχει γίνει δυνατή με τη χρήση τανυστή διάχυσης MRI, γνωρίζοντας τη θέση των οδών μετάδοσης και λόγω της σημασίας τους στην παθολογική διεργασία (μετατόπιση / παραμόρφωση ή ζημιά και εισβολή), το σχεδιασμό επιχειρησιακών πρόσβαση και τον όγκο χειρουργική αφαίρεση της ενδοεγκεφαλικής όγκων.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]