Μαγνητική τομογραφία διάχυσης.

Η διάχυση είναι η κύρια φυσική διαδικασία που συμβαίνει κατά τη διάρκεια των μεταβολικών αντιδράσεων του κυττάρου. Η πρώτη εικόνα μαγνητικής τομογραφίας με στάθμιση διάχυσης κατασκευάστηκε το 1985. Η μαγνητική τομογραφία διάχυσης εισήλθε στην κλινική πρακτική μαζί με τους σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας της τρίτης γενιάς. Για τη λήψη τομογραφιών με στάθμιση διάχυσης, χρησιμοποιούνται ηχοεπίπεδες ακολουθίες παλμών "spin echo" EPI με δύο διαβαθμίσεις διάχυσης του ίδιου πλάτους και διάρκειας. Για την ποσοτική αξιολόγηση των ιδιοτήτων διάχυσης του νερού στον ιστό, κατασκευάζονται παραμετρικοί χάρτες διάχυσης, στους οποίους το χρώμα κάθε εικονοστοιχείου αντιστοιχεί στον μετρούμενο συντελεστή διάχυσης. Στον χάρτη διάχυσης, οι ιστοί με υψηλό ρυθμό διάχυσης νερού χρωματίζονται σε κόκκινους και λευκούς τόνους, ενώ οι ιστοί με χαμηλό ρυθμό διάχυσης χρωματίζονται σε μπλε και μαύρο.

Η εξάρτηση της ικανότητας διάχυσης των μορίων από την κατεύθυνση ονομάζεται ανισοτροπία διάχυσης. Στη λευκή ουσία του εγκεφάλου, τα μόρια νερού διαχέονται εύκολα κατά μήκος των νευρικών ινών, αλλά η κίνησή τους κατά μήκος των ινών περιορίζεται από το αδιαπέραστο έλυτρο μυελίνης.

Η μαγνητική τομογραφία τανυστή διάχυσης χρησιμοποιείται για την απεικόνιση της ανισοτροπίας της διάχυσης του νερού στον ιστό.

Στην μαγνητική τομογραφία τανυστή διάχυσης, ο προσανατολισμός των ελλειψοειδών διάχυσης στα voxels χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της πορείας των νευρικών ινών που σχηματίζουν νευρικές οδούς συνδέοντας τα ιδιοδιανύσματα του τανυστή διάχυσης μεταξύ τους. Οι αλγόριθμοι σύνδεσης είναι αρκετά περίπλοκοι, επομένως χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι υπολογισμού για να "σχεδιάσουν" την πορεία πολλών νευρικών ινών που σχηματίζουν μια νευρική οδό. Ως αποτέλεσμα, η μαγνητική τομογραφία τανυστή ονομάζεται συχνά τρακτογραφία - μια μέθοδος για την απεικόνιση της πορείας των νευρικών οδών. Στην απλούστερη μορφή της, η μερική ανισοτροπία διάχυσης έχει χρωματική κωδικοποίηση και οι κατευθύνσεις της κίνησης διάχυσης των μορίων νερού στους ιστούς απεικονίζονται χρωματίζοντας τα pixel σε ένα συγκεκριμένο χρώμα ανάλογα με τον προσανατολισμό του ιδιοδιανύσματός τους (κόκκινο - κατά μήκος του άξονα Χ, πράσινο - κατά μήκος του άξονα Υ, μπλε - κατά μήκος του άξονα Ζ).

Η μαγνητική τομογραφία διάχυσης τενσοφόρου μας επιτρέπει να ανιχνεύσουμε δομικές συνδέσεις μεταξύ τμημάτων του εγκεφάλου, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε ογκομετρικές διεργασίες και ασθένειες που παραμορφώνουν την ανατομική δομή ή καταστρέφουν τη λευκή ουσία (όγκοι, τραυματική εγκεφαλική βλάβη, απομυελινωτικές ασθένειες κ.λπ.).

Κλινική εφαρμογή της μαγνητικής τομογραφίας με στάθμιση διάχυσης και τανυστικής διάχυσης. Η μείωση της ταχύτητας του μετρούμενου συντελεστή διάχυσης στον εγκεφαλικό ιστό αποτελεί ευαίσθητο δείκτη ισχαιμικών διαταραχών και της σοβαρότητας της ισχαιμίας. Σήμερα, η χρήση εικόνων με στάθμιση διάχυσης είναι μια από τις ταχύτερες και πιο συγκεκριμένες μεθόδους για τη διάγνωση του ισχαιμικού εγκεφαλικού εμφράγματος στα πρώιμα στάδια της ανάπτυξής του (έως 6 ώρες), όταν υπάρχει ένα "θεραπευτικό παράθυρο" για τη χρήση θρομβόλυσης και τη μερική ή πλήρη αποκατάσταση της ροής του αίματος στους προσβεβλημένους εγκεφαλικούς ιστούς. Στην οξεία φάση του εγκεφαλικού εγκεφαλικού επεισοδίου, η περιοχή της εγκεφαλικής βλάβης στις εικόνες με στάθμιση διάχυσης έχει ένα τυπικά υψηλό σήμα MP, ενώ ο φυσιολογικός εγκεφαλικός ιστός φαίνεται σκοτεινός. Το αντίθετο ισχύει στους χάρτες του μετρούμενου συντελεστή διάχυσης. Οι χάρτες του μετρούμενου συντελεστή διάχυσης έχουν γίνει ένα μέσο διάγνωσης της ισχαιμίας και δυναμικής παρακολούθησης της εξέλιξης του οξέος εγκεφαλοαγγειακού επεισοδίου και της επακόλουθης χρόνιας εκφύλισης των ιστών που προκαλείται από την ισχαιμία. Η μη επεμβατικότητα και η ταχύτητα εφαρμογής των εικόνων με στάθμιση διάχυσης καθορίζουν την πρωταρχική σημασία της μεθόδου στην πρωτογενή διάγνωση της ισχαιμικής εγκεφαλικής βλάβης.

Όλες οι μελέτες διάχυσης πραγματοποιούνται χωρίς την εισαγωγή σκιαγραφικού παράγοντα, κάτι που είναι σημαντικό για σοβαρά ασθενείς και για εξειδικευμένες μελέτες ανάπτυξης του εγκεφάλου σε παιδιά, ξεκινώντας από την ενδομήτρια περίοδο. Στην τελευταία περίπτωση, η μαγνητική τομογραφία διάχυσης επιτρέπει την απόκτηση πρόσθετων ποιοτικών (οπτικών) και ποσοτικών χαρακτηριστικών ιστού, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για τη μελέτη της μικροδομής του εγκεφαλικού ιστού κατά την ανάπτυξή του.

Οι εικόνες με στάθμιση διάχυσης και οι χάρτες διάχυσης παρέχουν πρόσθετες διαγνωστικές πληροφορίες για τη διαφοροποίηση όγκων εγκεφάλου με παρόμοιες εκδηλώσεις στην μαγνητική τομογραφία Τ1 και Τ2 (γλοιώματα, όγκοι με δακτυλιοειδή συσσώρευση σκιαγραφικού), περιογκικού οιδήματος (αγγειογενούς ή κυτταροτοξικού), παρέχουν δεδομένα σχετικά με την παρουσία ή απουσία ενδοογκικών κύστεων κ.λπ.

Ανεκτίμητες πληροφορίες σε τόσο σύντομο χρόνο σάρωσης παρέχονται από τις εικόνες με στάθμιση διάχυσης στη διάγνωση φλεγμονωδών αλλοιώσεων του εγκεφάλου και της σπονδυλικής στήλης (π.χ., αποστήματα εγκεφάλου, εμπύημα). Το πυώδες περιεχόμενο του αποστήματος χαρακτηρίζεται από υψηλό σήμα MP και απεικονίζεται εύκολα σε οποιοδήποτε στάδιο της θεραπείας, συμπεριλαμβανομένου του μετεγχειρητικού. Η δομική οργάνωση ορισμένων όγκων του εγκεφάλου, ιδίως των μηνιγγιωμάτων και των νευρινωμάτων, καθιστά δυνατή την πρόβλεψη του ιστολογικού τύπου του όγκου με υψηλή αξιοπιστία κατά τη χρήση εικόνων με στάθμιση διάχυσης ακόμη και πριν από τη χειρουργική επέμβαση. Με βάση τα δεδομένα αυτής της μεθόδου, οι επιδερμοειδείς και οι αραχνοειδείς κύστεις διαφοροποιούνται με ακρίβεια.

Η τρακτογραφία είναι μια νέα και πολλά υποσχόμενη τεχνική που επιτρέπει την μη επεμβατική «όραση» των οδών αγωγής του εγκεφάλου. Παρά τις τεχνικές δυσκολίες που εξακολουθούν να υπάρχουν, τα πρώτα αποτελέσματα στην εφαρμογή τους σε νευροχειρουργικές εργασίες φαίνονται πολλά υποσχόμενα. Έχει καταστεί δυνατό με τη βοήθεια της μαγνητικής τομογραφίας διάχυσης τενσοφόρου, γνωρίζοντας τη θέση των οδών αγωγής και λαμβάνοντας υπόψη το ενδιαφέρον τους για την παθολογική διαδικασία (μετατόπιση/παραμόρφωση ή εισβολή και βλάβη), να σχεδιαστεί η χειρουργική προσέγγιση και ο όγκος της χειρουργικής αφαίρεσης ενδοεγκεφαλικών όγκων.

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