Дифузионно претеглено ЯМР

Дифузията е основният физичен процес, който възниква по време на метаболитните реакции на клетката. Първото дифузионно-претеглено MP изображение е построено през 1985 година. В клиничната практика дифузионната ЯМР дойде с магнитен резонанс скенери от III поколение. За да се получат томограми с дифузионно претегляне, се използват ехопланни импулсни последователности "спин ехо" EPI с два дифузионни градиента със същата амплитуда и продължителност. За да се определят количествено дифузните свойства на водата в тъканта, се конструират параметрични дифузионни карти, върху които цветът на всеки пиксел съответства на измерения дифузионен коефициент. На дифузионна карта тъканите с висока скорост на дифузия на вода са оцветени в червено-бели тонове, тъкани с ниска степен на дифузия в синьо-черно.

Зависимостта на дифузионната способност на молекулите в посоката се нарича анизотропия на дифузия. В бялото вещество на мозъка, молекулите на водата дифундират лесно по протежение на нервните влакна, но през влакната тяхното движение е ограничено от непроницаема миелинова обвивка.

За да се визуализира анизотропията на дифузията на водата в тъканта, се използва дифузионно-тензорен ЯМР.

Дифузия тензорни MRI ориентация елипсоиди дифузионни вокселите за определяне на курса на нервните влакна, които нервните пътища, свързващи един с друг собствени вектори на тензор на дифузия. Алгоритми съединения са доста сложни, така използват различни методи за изчисляване на "изготвя" хода на множество нервни влакна, които съставляват нерв тракт. Поради това, тензорната магнитна резонанс (Tensor MRI) често се нарича трактография - метод за визуализиране на курса на нервните пътища. В най-простата си форма частично анизотропна дифузия кодиран цвят и изображения посока на дифузионно движение на водни молекули в тъканите се извършва чрез оцветяване със специфични цветни пиксели в зависимост от ориентацията на собствен вектор (червено - на X ос, зелено - на оста Y, син - на Z-ос).

Дифузията тензор-ЯМР показва структурни връзки между части на мозъка, което е особено важно за насипни процеси и заболявания нарушават анатомична структура или разрушителна бяло твърдо вещество (тумор, травма на главата, демиелинизиращо заболяване и др.).

Клинично приложение на дифузионно-претеглена и дифузионно-тензорна ЯМР. Намаляването на скоростта на измерения дифузионен коефициент в мозъчните тъкани е чувствителен индикатор за исхемични нарушения и тежестта на исхемия. Към днешна дата, използването на дифузия претеглени изображения - един от най-бързо и силно специфични диагностични методи исхемичен мозъчен инфаркт в ранните стадии на неговото развитие (преди 6 часа), когато е налице "терапевтичен прозорец" за тромболиза и частично или пълно възстановяване на кръвния поток в засегнатите мозъчни тъкани , В острата фаза на инсулт на дифузия претеглено образи на мозъка засегната зона обикновено е с висока сигнал МР, докато нормалната мозъчна тъкан се появи тъмно. На картите на измерения дифузионен коефициент е вярно противоположното. Карти на измерената дифузионен коефициент диагностичен инструмент стомана исхемия и динамичен контрол на развитието на остър инсулт и последващо дегенерация хронична тъкан, предизвикано от исхемия. Неинвазивността и бързото прилагане на дифузионно претеглени изображения предопределят основното значение на метода при първичната диагностика на исхемичното увреждане на мозъка.

Всички дифузионни изследвания се провеждат без въвеждането на контрастен агент, който е важен за тежки пациенти и за специализирани изследвания на развитието на мозъка при деца, като се започне с интраутеринния период. В последния случай дифузионният ЯМР позволява да се получат допълнителни качествени (визуализационни) и количествени характеристики на тъканта, откривайки нови възможности за изучаване на микроструктурата на мозъчните тъкани в процеса на неговото развитие.

Изображения и дифузионни карти Diffusion претеглените предоставят допълнителна диагностична информация за диференциацията на мозъчни тумори с подобни прояви на Т1 и Т2 претеглените ЯМР (глиом тумор с пръстеновиден поемане контраст), перитуморна оток (вазогенна и цитотоксични), предоставя информация относно наличието или липса на вътреклетъчни кисти и т.н.

Ценна информация по такъв кратък сканиране приложение време на дифузия претеглени изображения в диагностиката на възпалителни предостави на мозъка и гръбначния стълб лезии (например, мозъчен абсцес, емпиема). Гнойно абсцесното съдържание се характеризира с висок MP сигнал и лесно се визуализира на всеки етап от лечението, включително следоперативно. Характеристики на структурната организация на някои мозъчни тумори, като менингиоми и невроми, позволяват прилагането на дифузия претеглени изображения с висока надеждност за прогнозиране на хистологичен вида на тумора и преди операцията. Въз основа на данните от този метод епидермоидните и арахноидните кисти са точно диференцирани.

Traktografiya - нова и обещаваща техника, която позволява на неинвазивните "да виждат" проводимите пътища на мозъка. Въпреки все още съществуващите технически трудности, първите резултати в прилагането на задачите на неврохирургията изглеждат обещаващи. Това е станало възможно с помощта на дифузия тенсор MRI, знаейки, местоположението на проводни пътища и заради своя интерес патологичния процес (изместване / деформация или повреда и инвазия), оперативен план за достъп и обем хирургично отстраняване на интрацаребрални тумори.

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