Diffusion-weighted MRI.

Ang pagsasabog ay ang pangunahing pisikal na proseso na nagaganap sa panahon ng metabolic reactions ng cell. Ang unang diffusion-weighted na imahe ng MR ay itinayo noong 1985. Ang diffusion MRI ay dumating sa klinikal na kasanayan kasama ang mga MRI scanner ng III henerasyon. Upang makakuha ng diffusion-weighted tomograms, ginagamit ang mga echoplanar pulse sequence na "spin echo" na EPI na may dalawang diffusion gradient ng parehong amplitude at tagal. Upang masuri ang dami ng mga katangian ng diffusion ng tubig sa tissue, ang mga parametric diffusion na mapa ay itinayo, kung saan ang kulay ng bawat pixel ay tumutugma sa sinusukat na diffusion coefficient. Sa diffusion map, ang mga tissue na may mataas na diffusion rate ng tubig ay kinukulayan ng pula at white tone, ang mga tissue na may mababang diffusion rate ay kinukulayan ng blue at black.

Ang pag-asa ng kapasidad ng pagsasabog ng mga molekula sa direksyon ay tinatawag na diffusion anisotropy. Sa puting bagay ng utak, ang mga molekula ng tubig ay madaling nagkakalat sa mga hibla ng nerbiyos, ngunit ang kanilang paggalaw sa mga hibla ay nalilimitahan ng impermeable myelin sheath.

Ang diffusion tensor MRI ay ginagamit upang mailarawan ang anisotropy ng water diffusion sa tissue.

Sa diffusion tensor MRI, ang oryentasyon ng diffusion ellipsoids sa voxels ay ginagamit upang matukoy ang kurso ng mga nerve fibers na bumubuo ng mga nerve tract sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga eigenvector ng diffusion tensor sa isa't isa. Ang mga algorithm ng koneksyon ay medyo kumplikado, kaya ang iba't ibang mga pamamaraan ng pagkalkula ay ginagamit upang "iguhit" ang kurso ng maraming mga nerve fibers na bumubuo ng isang nerve tract. Bilang resulta, ang tensor MRI ay madalas na tinatawag na tractography - isang paraan para sa paggunita sa kurso ng mga nerve tract. Sa pinakasimpleng anyo nito, ang partial diffusion anisotropy ay color-coded, at ang mga direksyon ng diffusion movement ng mga molekula ng tubig sa mga tisyu ay nakikita sa pamamagitan ng pangkulay na mga pixel sa isang tiyak na kulay depende sa oryentasyon ng kanilang eigenvector (pula - kasama ang X axis, berde - kasama ang Y axis, asul - kasama ang Z axis).

Ang diffusion tensor MRI ay nagpapahintulot sa amin na makita ang mga istrukturang koneksyon sa pagitan ng mga bahagi ng utak, na kung saan ay lalong mahalaga sa volumetric na mga proseso at mga sakit na nagpapaikut-ikot sa anatomical na istraktura o sumisira sa puting bagay (mga tumor, TBI, mga demyelinating na sakit, atbp.).

Klinikal na aplikasyon ng diffusion-weighted at diffusion tensor MRI. Ang pagbaba sa bilis ng nasusukat na diffusion coefficient sa tisyu ng utak ay isang sensitibong tagapagpahiwatig ng mga ischemic disorder at ang kalubhaan ng ischemia. Ngayon, ang paggamit ng diffusion-weighted na mga imahe ay isa sa pinakamabilis at pinaka tiyak na pamamaraan para sa pag-diagnose ng ischemic cerebral infarction sa mga unang yugto ng pag-unlad nito (hanggang 6 na oras), kapag mayroong "therapeutic window" para sa paggamit ng thrombolysis at bahagyang o kumpletong pagpapanumbalik ng daloy ng dugo sa mga apektadong tisyu ng utak. Sa acute phase ng cerebral stroke, ang lugar ng brain lesion sa diffusion-weighted na mga imahe ay may karaniwang mataas na MP signal, habang ang normal na tisyu ng utak ay lumilitaw na madilim. Ang kabaligtaran ay totoo sa mga mapa ng nasusukat na diffusion coefficient. Ang mga mapa ng nasusukat na diffusion coefficient ay naging isang paraan ng pag-diagnose ng ischemia at dynamic na pagsubaybay sa pagbuo ng talamak na aksidente sa cerebrovascular at kasunod na talamak na pagkabulok ng tissue na dulot ng ischemia. Ang non-invasiveness at bilis ng aplikasyon ng diffusion-weighted na mga imahe ay tumutukoy sa pangunahing kahalagahan ng pamamaraan sa pangunahing pagsusuri ng ischemic na pinsala sa utak.

Ang lahat ng mga pag-aaral sa pagsasabog ay isinasagawa nang walang pagpapakilala ng isang ahente ng kaibahan, na mahalaga para sa mga pasyenteng may malubhang karamdaman at para sa mga dalubhasang pag-aaral ng pag-unlad ng utak sa mga bata, simula sa panahon ng intrauterine. Sa huling kaso, ang pagsasabog ng MRI ay nagbibigay-daan sa pagkuha ng karagdagang mga katangian ng husay (visual) at dami ng tissue, nagbubukas ng mga bagong posibilidad para sa pag-aaral ng microstructure ng tisyu ng utak sa panahon ng pag-unlad nito.

Ang diffusion-weighted na mga imahe at mga diffusion na mapa ay nagbibigay ng karagdagang diagnostic na impormasyon para sa pag-iiba ng mga tumor sa utak na may katulad na mga pagpapakita sa T1 at T2 MRI (gliomas, mga tumor na may hugis-singsing na akumulasyon ng contrast agent), peritumoral edema (vasogenic o cytotoxic), nagbibigay ng data sa presensya o kawalan ng mga intratumor cyst, atbp.

Ang napakahalagang impormasyon sa napakaikling oras ng pag-scan ay ibinibigay ng diffusion-weighted na mga imahe sa pag-diagnose ng mga nagpapaalab na sugat sa utak at gulugod (hal., mga abscess sa utak, empyema). Ang purulent na nilalaman ng abscess ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na signal ng MP at madaling makita sa anumang yugto ng paggamot, kabilang ang postoperative. Ang istrukturang organisasyon ng ilang mga tumor sa utak, sa partikular na mga meningiomas at neurinomas, ay ginagawang posible na mahulaan ang histological na uri ng tumor na may mataas na pagiging maaasahan kapag gumagamit ng diffusion-weighted na mga imahe kahit bago ang operasyon. Batay sa data mula sa pamamaraang ito, ang mga epidermoid at arachnoid cyst ay tumpak na naiiba.

Ang tractography ay isang bago at promising technique na nagbibigay-daan sa hindi invasively na "nakikita" ang mga conduction pathway ng utak. Sa kabila ng mga teknikal na paghihirap na umiiral pa rin, ang mga unang resulta sa aplikasyon sa mga gawaing neurosurgical ay tila nangangako. Ito ay naging posible sa tulong ng pagsasabog ng tensor MRI, alam ang lokasyon ng mga landas ng pagpapadaloy at isinasaalang-alang ang kanilang interes sa proseso ng pathological (pag-aalis / pagpapapangit o pagsalakay at pinsala), upang planuhin ang surgical approach at ang dami ng surgical removal ng intracerebral tumor.

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