Diffusjonsvektet MR

Diffusjon er den viktigste fysiske prosessen som oppstår under metabolske reaksjoner av cellen. Det første diffusjonsvektede MP-bildet ble konstruert i 1985. I klinisk praksis kom diffusjon MRI sammen med MR-skannerne til III-generasjonen. For å oppnå diffusjonsvektede tomogrammer benyttes ekkoplane puls-sekvenser "spin echo" EPI med to diffusjonsgradienter med samme amplitude og varighet. For å kvantifisere diffusjonsegenskapene til vann i et vev, er parametriske diffusjonskart konstruert, på dem svarer fargen til hver piksel til den målte diffusjonskoeffisienten. På et diffusjonskort er vev med høy diffusjonshastighet farget i rød-hvite toner, vev med lav diffusjonshastighet i blå-svart.

Avhengigheten av diffusjonsevnen til molekyler i retningen kalles diffusjonens anisotropi. I den hvite delen av hjernen diffunderer vannmolekylene lett langs nervefibrene, men over fibrene er deres bevegelse begrenset av en ugjennomtrengelig myelinskede.

For å visualisere anisotropien av vanndiffusjon i vev, brukes diffusjonstensor MR.

De diffusjonstensor MR orientering ellipsoider diffusjons voksler bestemme løpet av nervefibrene som danner nervebanene som forbinder med hverandre egenvektorer for diffusjon tensor. Algoritmer forbindelser er ganske komplisert, så bruker forskjellige beregningsmetoder for å "trekke" i løpet av en flerhet av nervefibre som utgjør nerve-tarmkanalen. På grunn av dette kalles tensor MR ofte som en traktor - en metode for å visualisere løpet av nervene. I sin enkleste form delvis anisotrop diffusjon kodet farge og avbildning retning av diffusive bevegelsen av vannmolekyler i vevene blir utført ved farging med bestemte farge piksler, avhengig av orienteringen av den egenvektor (rød - på X-aksen, grønn - på Y-aksen, blått - Z-aksen).

Diffusjon tensor-MRI viser strukturelle forhold mellom deler av hjernen, noe som er spesielt viktig for bulkprosesser og sykdommer forvrengende anatomisk struktur eller ødeleggende hvitt, fast stoff (tumor, hodeskade, demyelinerende sykdom og andre.).

Klinisk bruk av diffusjonsvektet og diffusjonstensor MR. Reduksjon av den målte diffusjonskoeffisienten i hjernevev er en sensitiv indikator for iskemiske lidelser og alvorlighetsgrad av iskemi. Hittil har bruken av diffusjons-vektede bilder - en av de mest hurtige og meget spesifikke diagnostiske metoder ischemisk cerebralt infarkt i de tidlige stadier av dens utvikling (før 6 timer) når det er en "terapeutisk vindu" for trombolyse og delvis eller fullstendig gjenoppretting av blodstrømmen i de berørte hjernevevet . I den akutte fase av slag på diffusjons-vektede bilder av hjernen berørte området har typisk et høyt signal MP-, mens normalt hjernevev virker mørke. På kartene over den målte diffusjonskoeffisienten er motsatt sant. Kart av målte diffusjonskoeffisienten diagnostisk verktøy stål ischemi og dynamisk overvåkning av utviklingen av akutt slag og etterfølgende degenerasjon kronisk vev indusert ved ischemi. Ikke-invasivitet og rask påføring av diffusjonsvektede bilder forutbestemmer hovedmetoden i den primære diagnosen iskemisk hjerneskade.

Alle diffusjonsstudier utføres uten innføring av et kontrastmiddel, noe som er viktig for alvorlige pasienter og for spesialiserte studier av hjernens utvikling hos barn, som begynner med intrauterin perioden. I sistnevnte tilfelle tillater diffusjon MR å skaffe ytterligere kvalitative (visualiserings) og kvantitative vevskarakteristikker, åpner nye muligheter for å studere mikrostruktur av hjernevev i utviklingsprosessen.

Diffusjon-vektet avbildning og diffusjonsegenskaper kart gir ekstra diagnoseinformasjon for differensiering av hjernetumorer med lignende manifestasjoner på T1 og T2-vektet MRI (glioma tumor med ringformede opptak kontrast), peritumoral ødem (vasogen og cytotoksisk), gir informasjon om eksistensen eller fravær av intracellulære cyster, etc.

Uvurderlig informasjon for en så kort skanningstid, er bruk av diffusjonsvektede bilder gitt ved diagnosen inflammatoriske lesjoner i hjernen og ryggraden (f.eks. Hjerneabsess, empyema). Purulent abscessinnhold karakteriseres av høyt MP-signal og kan enkelt visualiseres i et hvilket som helst stadium av behandlingen, inkludert postoperativ. Egenheten ved den strukturelle organisasjonen av noen neoplasmer i hjernen, spesielt meningiomer og neurin, gjør det mulig å forutsi den histologiske typen av svulsten selv før operasjonen ved bruk av diffusjonsvektede bilder med høy pålitelighet. Basert på dataene fra denne metoden, er epidermoid og arachnoid cyster nøyaktig differensiert.

Traktografiya - en ny og lovende teknikk som tillater ikke-invasiv "se" de ledende måtene i hjernen. Til tross for de eksisterende tekniske vanskelighetene, synes de første resultatene i søknaden til nevrokirurgiens oppgaver lovende. Det er blitt mulig ved hjelp av diffusjon tensor MRI være sikker plassering av ledningsforstyrrelser og på grunn av deres interesse i den patologiske prosess (forskyvning / deformasjon eller skade og invasjon), plan operativ tilgang og volum kirurgisk fjerning av intracerebrale tumorer.

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