Diffusjonsvektet MR.

Diffusjon er den viktigste fysiske prosessen som skjer under metabolske reaksjoner i cellen. Det første diffusjonsvektede MR-bildet ble konstruert i 1985. Diffusjons-MR kom inn i klinisk praksis sammen med MR-skannere av III-generasjon. For å oppnå diffusjonsvektede tomogrammer brukes ekkoplanære pulssekvenser "spinn-ekko" EPI med to diffusjonsgradienter med samme amplitude og varighet. For å kvantitativt vurdere diffusjonsegenskapene til vann i vev konstrueres parametriske diffusjonskart, der fargen på hver piksel tilsvarer den målte diffusjonskoeffisienten. På diffusjonskartet er vev med høy diffusjonshastighet for vann farget i røde og hvite toner, vev med lav diffusjonshastighet er farget i blått og svart.

Avhengigheten av molekylenes diffusjonskapasitet av retning kalles diffusjonsanisotropi. I hjernens hvite substans diffunderer vannmolekyler lett langs nervefibre, men bevegelsen deres over fibrene er begrenset av den ugjennomtrengelige myelinskjeden.

Diffusjonstensor-MR brukes til å visualisere anisotropien av vanndiffusjon i vev.

I diffusjonstensor-MR brukes orienteringen av diffusjonsellipsoider i vokseler til å bestemme forløpet til nervefibre som danner nervebaner ved å koble diffusjonstensorens egenvektorer til hverandre. Koblingsalgoritmene er ganske komplekse, så ulike beregningsmetoder brukes til å "tegne" forløpet til mange nervefibre som danner en nervebane. Som et resultat kalles tensor-MR ofte traktografi - en metode for å visualisere forløpet av nervebaner. I sin enkleste form er partiell diffusjonsanisotropi fargekodet, og retningene for diffusjonsbevegelsen til vannmolekyler i vev visualiseres ved å fargelegge piksler i en bestemt farge avhengig av orienteringen til egenvektoren deres (rød - langs X-aksen, grønn - langs Y-aksen, blå - langs Z-aksen).

Diffusjonstensor-MR lar oss oppdage strukturelle forbindelser mellom deler av hjernen, noe som er spesielt viktig ved volumetriske prosesser og sykdommer som forvrenger den anatomiske strukturen eller ødelegger hvit substans (svulster, traumatisk hjerneskade, demyeliniserende sykdommer, etc.).

Klinisk anvendelse av diffusjonsvektet og diffusjonstensor-MR. En reduksjon i hastigheten til den målte diffusjonskoeffisienten i hjernevev er en sensitiv indikator på iskemiske lidelser og alvorlighetsgraden av iskemi. I dag er bruk av diffusjonsvektede bilder en av de raskeste og mest spesifikke metodene for å diagnostisere iskemisk hjerneinfarkt i de tidlige stadiene av utviklingen (opptil 6 timer), når det er et "terapeutisk vindu" for bruk av trombolyse og delvis eller fullstendig gjenoppretting av blodstrømmen i det berørte hjernevevet. I den akutte fasen av hjerneslag har området med hjerneskade på diffusjonsvektede bilder et typisk høyt MP-signal, mens normalt hjernevev fremstår mørkt. Det motsatte er tilfelle på kartene over den målte diffusjonskoeffisienten. Kart over den målte diffusjonskoeffisienten har blitt et middel for å diagnostisere iskemi og dynamisk overvåke utviklingen av akutt cerebrovaskulær hendelse og påfølgende kronisk vevsdegenerasjon forårsaket av iskemi. Ikke-invasiviteten og hurtigheten i anvendelsen av diffusjonsvektede bilder bestemmer metodens primære betydning i den primære diagnosen av iskemisk hjerneskade.

Alle diffusjonsstudier utføres uten tilsetning av kontrastmiddel, noe som er viktig for alvorlig syke pasienter og for spesialiserte studier av hjerneutvikling hos barn, fra den intrauterine perioden. I sistnevnte tilfelle tillater diffusjons-MR å oppnå ytterligere kvalitative (visuelle) og kvantitative vevsegenskaper, og åpner for nye muligheter for å studere mikrostrukturen i hjernevev under dets utvikling.

Diffusjonsvektede bilder og diffusjonskart gir ytterligere diagnostisk informasjon for å differensiere hjernesvulster med lignende manifestasjoner på T1- og T2-MR (gliomer, svulster med ringformet akkumulering av kontrastmiddel), peritumoralt ødem (vasogent eller cytotoksisk), gir data om tilstedeværelse eller fravær av intratumorcyster, etc.

Diffusjonsvektede bilder gir uvurderlig informasjon på så kort skanningstid for å diagnostisere inflammatoriske lesjoner i hjernen og ryggraden (f.eks. hjerneabscesser, empyem). Det purulente innholdet i abscessen er preget av et høyt MP-signal og kan lett visualiseres på ethvert stadium av behandlingen, inkludert postoperativt. Den strukturelle organiseringen av noen hjernesvulster, spesielt meningiomer og nevrinomer, gjør det mulig å forutsi den histologiske svulsttypen med høy pålitelighet når man bruker diffusjonsvektede bilder selv før operasjon. Basert på dataene fra denne metoden kan epidermoide og araknoide cyster differensieres nøyaktig.

Traktografi er en ny og lovende teknikk som gjør det mulig å "se" hjernens ledningsbaner på en ikke-invasiv måte. Til tross for de tekniske vanskelighetene som fortsatt eksisterer, virker de første resultatene lovende i forbindelse med nevrokirurgiske oppgaver. Det har blitt mulig ved hjelp av diffusjonstensor-MR, med kjennskap til plasseringen av ledningsbanene og med tanke på deres interesse i den patologiske prosessen (forskyvning/deformasjon eller invasjon og skade), å planlegge den kirurgiske tilnærmingen og volumet av kirurgisk fjerning av intracerebrale svulster.

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