Diffusionsvægtet MR

Diffusion er den vigtigste fysiske proces, der opstår under metaboliske reaktioner af cellen. Det første diffusionsvægtede MP-billede blev bygget i 1985. I klinisk praksis kom diffusion MRI sammen med MR-scannerne fra generation III. For at opnå diffusionsvægtede tomogrammer anvendes echoplane puls sekvenser "spin echo" EPI med to diffusionsgradienter med samme amplitude og varighed. For at kvantificere vandets diffusionsegenskaber i et væv opbygges parametriske diffusionskort, på dem svarer farven på hver pixel til den målte diffusionskoefficient. På et diffusionskort er væv med høj diffusionshastighed farvet i rød-hvide toner, væv med lav diffusionshastighed i blå-sort.

Afhængigheden af diffusionsevnen af molekyler i retningen hedder diffusionsanisotropi. I det hvide stof i hjernen diffunderer vandmolekylerne let langs nervefibrene, men over fibrene er deres bevægelse begrænset af en uigennemtrængelig myelinskede.

For at visualisere anisotropien af vanddiffusion i væv anvendes diffusion-tensor MR.

De diffusion tensor MRI orientering ellipsoider diffusion voxels bestemme forløbet af nervefibrene danner nervebanerne forbinder med hinanden egenvektorer af diffusion tensor. Algoritmer af forbindelse er ret komplicerede, derfor anvendes forskellige beregningsmetoder, der gør det muligt at "trække" banen i det sæt af nervefibre, som danner nervesystemet. På grund af dette kaldes tensor MR ofte som en traktor - en metode til visualisering af nervesystemet. I sin enkleste form delvis anisotropisk diffusion kodet farve og billeddannelse retning af diffusiv bevægelse af vandmolekyler i vævene udføres ved farvning med specifikke farvepixel afhængigt af orienteringen af egenvektoren (rød - på X-aksen, grøn - på Y-aksen, blå - Z-aksen).

Diffusion tensor-MRI afslører strukturelle relationer mellem dele af hjernen, hvilket er særligt vigtigt for bulk processer og sygdomme fordrejende anatomiske struktur eller destruktiv hvidt fast stof (tumor, hovedlæsion, demyelinisationssygdom og andre.).

Klinisk anvendelse af diffusionsvægtet og diffusion-tensor MR. Hastighedsreduktion af den målte diffusionskoefficient i hjernevæv - følsom indikator for iskæmisk beskadigelse og sværhedsgrad iskæmi. Til dato anvendelsen af diffusions-vægtede billeder - en af de hurtigste og mest yderst specifikke diagnostiske metoder iskæmisk cerebralt infarkt i de tidlige stadier af dets udvikling (før 6 timer), når der er en "terapeutisk vindue" for trombolyse og delvis eller fuldstændig helbredelse af blodstrømmen i de angrebne hjernevæv . I den akutte fase af slagtilfælde på diffusions-vægtede billeder af hjernen ramte område har typisk en høj signal MP-, hvorimod normalt hjernevæv er mørke. På kortene over den målte diffusionskoefficient er det modsatte sandt. Kort over den målte diffusionskoefficient diagnostisk redskab stål iskæmi og dynamisk overvågning af udviklingen af akut slagtilfælde og efterfølgende kronisk vævsdegenerering induceret af iskæmi. Ikke-invasiv og hurtig anvendelse af diffusionen-vægtet imaging metode forud fastlagt værdi fremherskende i primær diagnose af iskæmisk hjerneskade.

Alle diffusionsstudier udføres uden indførelse af et kontrastmiddel, hvilket er vigtigt for svære patienter og for specialiserede studier af hjernens udvikling hos børn, der begynder med intrauterin periode. I sidstnævnte tilfælde tillader diffusion MR at opnå yderligere kvalitative (visualisering) og kvantitative vævskarakteristika, åbner nye muligheder for at studere mikrostrukturen af hjernevæv i sin udviklingsproces.

Diffusions-vægtet imaging og diffusion kort giver yderligere diagnostisk information for differentieringen af hjernetumorer med lignende manifestationer på T1 og T2-vægtede MRI (gliomtumor med ringformede kontrast optagelse), peritumoral ødem (vasogent og cytotoksiske), give oplysninger om eksistensen eller fravær af intracellulære cyster osv.

Uværdig information til sådan en kort scanningstid er brugen af diffusionsvægtede billeder givet ved diagnosen inflammatoriske læsioner i hjernen og rygsøjlen (f.eks. Hjerneabscess, empyema). Purulent abscessindhold er kendetegnet ved højt MP-signal og kan let visualiseres på ethvert trin i behandlingen, herunder postoperativ. De særlige karakteristika ved den strukturelle organisering af nogle neoplasmer i hjernen, især meningiomer og neurin, gør det muligt at forudsige tumorens histologiske type, selv før operationen, når der påføres diffusionsvægtede billeder med stor pålidelighed. Baseret på dataene fra denne metode er epidermoid- og arachnoidcysterne nøjagtigt differentieret.

Traktografiya - en ny og lovende teknik, der tillader ikke-invasiv "se" de ledende måder i hjernen. På trods af de stadig eksisterende tekniske vanskeligheder synes de første resultater i ansøgningen om neurokirurgiske opgaver lovende. Det er blevet muligt ved hjælp af diffusion tensor MRI, kende placeringen af ledningsbaner og på grund af deres interesse i den patologiske proces (forskydning / deformation eller beskadigelse og invasion), planlægge operationel adgang og volumen kirurgisk fjernelse af intracerebrale tumorer.

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