Diffusie-gewogen MRI

Diffusie is het belangrijkste fysieke proces dat optreedt tijdens metabole reacties van de cel. Het eerste diffusie-gewogen MP-beeld werd gebouwd in 1985. In de klinische praktijk kwam diffusie-MRI met de MRI-scanners van de generatie III. Om diffusie-gewogen tomogrammen te verkrijgen, worden echoplane-pulssequenties "spin-echo" EPI met twee diffusiegradiënten van dezelfde amplitude en duur gebruikt. Om de diffusie-eigenschappen van water in een weefsel te kwantificeren, worden parametrische diffusiekaarten geconstrueerd, daarop komt de kleur van elke pixel overeen met de gemeten diffusiecoëfficiënt. Op een diffusiekaart zijn weefsels met een hoge diffusiesnelheid in rood-wittinten gekleurd, weefsels met een lage diffusiesnelheid in blauwzwart.

De afhankelijkheid van het diffusievermogen van moleculen op de richting wordt de anisotropie van diffusie genoemd. In de witte stof van de hersenen diffunderen watermoleculen gemakkelijk langs de zenuwvezels, maar over de vezels wordt hun beweging beperkt door een ondoordringbare myelineschede.

Om de anisotropie van waterdiffusie in weefsel te visualiseren, wordt diffusie-tensor MRI gebruikt.

De diffusie tensor MRI oriëntatie ellipsoïden diffusie voxels vast tijdens de zenuwvezels die de zenuwbanen met elkaar verbinden eigenvectoren van het diffusie tensor. Algoritmen van verbinding zijn nogal gecompliceerd, daarom worden verschillende berekeningsmethoden gebruikt, die het mogelijk maken om de reeks zenuwvezels die het zenuwstelsel vormen te "tekenen". Vanwege dit wordt tensor-MRI vaak een tractografie genoemd - een methode om de loop van de zenuwbanen te visualiseren. In zijn eenvoudigste vorm gedeeltelijke anisotrope diffusie gecodeerde kleur en beeldrichting van diffusie beweging van watermoleculen in de weefsels wordt uitgevoerd door kleuring met specifieke kleurenpixels afhankelijk van de richting van de eigenvector (rode - op X-as, groen - op de Y-as, blauw - Z-as).

Diffusie tensor-MRI brengt structurele relaties tussen delen van de hersenen, wat vooral belangrijk is voor bulk processen en ziekten vervormen anatomische structuur of destructieve witte vaste stof (tumor, hoofdletsel, demyelinisatie en anderen.).

Klinische toepassing van diffusie-gewogen en diffusie-tensor MRI. Verlaging van de snelheid van de gemeten diffusiecoëfficiënt in de hersenweefsels is een gevoelige indicator van ischemische aandoeningen en de ernst van ischemie. Tot op heden het gebruik van diffusie-gewogen afbeeldingen - een van de meest snelle en zeer specifieke diagnostische werkwijzen ischemisch herseninfarct in de vroege stadia van de ontwikkeling (voor 6 uur) bij een "therapeutisch" voor trombolyse en gedeeltelijk of volledig herstel van de bloedstroom in de aangedane hersenweefsels . In de acute fase van cerebrale beroerte op diffusie-gewogen beelden, heeft het hersenlaesiegebied een typisch hoog MP-signaal, terwijl normaal hersenweefsel er donker uitziet. Op de kaarten van de gemeten diffusiecoëfficiënt is het tegenovergestelde waar. Kaarten van de gemeten diffusiecoëfficiënt diagnostisch gereedschapsstaal ischemie en dynamische controle van de ontwikkeling van acute beroerte en daaropvolgende chronische weefseldegeneratie veroorzaakt door ischemie. Niet-invasieve en snelle toepassing van diffusie-gewogen beelden bepalen vooraf het belangrijkste belang van de methode bij de primaire diagnose van ischemische hersenschade.

Alle diffusieonderzoeken worden uitgevoerd zonder de introductie van een contrastmiddel dat belangrijk is voor ernstige patiënten en voor gespecialiseerde studies van de hersenontwikkeling bij kinderen, te beginnen met de intra-uteriene periode. In het laatste geval biedt diffusie-MRI het mogelijk om extra kwalitatieve (visualisatie) en kwantitatieve weefselkenmerken te verkrijgen, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor het bestuderen van de microstructuur van hersenweefsels in het ontwikkelingsproces.

-Diffusie-gewogen beeldvorming en diffusie kaarten aanvullende diagnostische informatie voor de differentiatie van hersentumoren met gelijke verschijnselen op T1 en T2-gewogen MRI (glioom tumor met ringvormige contrast opname), peritumorale oedeem (vasogeen en cytotoxische), informatie over het bestaan of afwezigheid van intracellulaire cysten, etc.

Van onschatbare waarde voor zo'n korte scantijd, wordt het gebruik van diffusie-gewogen beelden gegeven bij de diagnose van inflammatoire laesies van de hersenen en de wervelkolom (bijv. Hersenabces, empyeem). Het gehalte aan purulent abces wordt gekenmerkt door een hoog MP-signaal en kan gemakkelijk worden gevisualiseerd in elk stadium van de behandeling, inclusief postoperatief. De eigenaardigheden van de structurele organisatie van sommige neoplasma's van de hersenen, in het bijzonder meningeomen en neuronen, maken het mogelijk om het histologische type tumor zelfs voor de operatie te voorspellen bij toepassing van diffusie-gewogen beelden met hoge betrouwbaarheid. Op basis van de gegevens van deze methode zijn de epidermoïde en arachnoïde cysten precies gedifferentieerd.

Traktografiya - een nieuwe en veelbelovende techniek die niet-invasieve "zie" de geleidende manieren van de hersenen mogelijk maakt. Ondanks de nog steeds bestaande technische problemen lijken de eerste resultaten in de toepassing op de taken van neurochirurgie veelbelovend. Het is mogelijk door diffusie tensor MRI, wetende dat de locatie van geleidingswegen en vanwege hun interesse in het ziekteproces (verplaatsing / vervorming of beschadiging en invasie) worden, plannen en operationele toegang volume operatieve verwijdering van intracerebrale tumoren.

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