Diffusiooniga kaalutud MRT.

Difusioon on peamine füüsikaline protsess, mis toimub raku ainevahetusreaktsioonide ajal. Esimene difusioonkaalutud magnetresonantstomograafia (MRI) pilt konstrueeriti 1985. aastal. Difusioon-MRI tuli kliinilisse praktikasse koos III põlvkonna MRI-skanneritega. Difusioonkaalutud tomogrammide saamiseks kasutatakse kahe sama amplituudi ja kestusega difusioonigradiendiga "spin-echo" EPI ehhoplanaarseid impulssjärjestusi. Vee difusiooniomaduste kvantitatiivseks hindamiseks koes konstrueeritakse parameetrilised difusioonikaardid, millel iga piksli värv vastab mõõdetud difusioonikoefitsiendile. Difusioonikaardil on kõrge vee difusioonikiirusega koed värvitud punaste ja valgete toonidega, madala difusioonikiirusega koed aga sinise ja mustaga.

Molekulide difusioonivõime sõltuvust suunast nimetatakse difusioonanisotroopiaks. Aju valgeaines difundeeruvad veemolekulid kergesti mööda närvikiude, kuid nende liikumist üle kiudude piirab läbitungimatu müeliinkesta.

Difusioonitensor-MRI-d kasutatakse vee difusiooni anisotroopia visualiseerimiseks koes.

Difusioontensor-MRI-s kasutatakse vokselites olevate difusioonellipsoidide orientatsiooni, et määrata närvitrakte moodustavate närvikiudude kulgu, ühendades difusioontensori omavektorid omavahel. Ühendusalgoritmid on üsna keerulised, seega kasutatakse närvitrakti moodustavate paljude närvikiudude kulgemise "joonistamiseks" mitmesuguseid arvutusmeetodeid. Seetõttu nimetatakse tensor-MRI-d sageli traktograafiaks - meetodiks närvitraktide kulgemise visualiseerimiseks. Lihtsamal kujul on osaline difusioonanisotroopia värvikodeeritud ja veemolekulide difusiooniliikumise suunad kudedes visualiseeritakse pikslite värvimisega teatud värviga, mis sõltub nende omavektori orientatsioonist (punane - piki X-telge, roheline - piki Y-telge, sinine - piki Z-telge).

Difusioontensor-MRI võimaldab tuvastada aju osade vahelisi struktuurilisi seoseid, mis on eriti oluline mahuliste protsesside ja haiguste puhul, mis moonutavad anatoomilist struktuuri või hävitavad valgeainet (kasvajad, TBI, demüeliniseerivad haigused jne).

Difusioonkaalutud ja difusioontensor-MRI kliiniline rakendamine. Mõõdetud difusioonikoefitsiendi kiiruse vähenemine ajukoes on tundlik näitaja isheemiliste häirete ja isheemia raskusastme kohta. Tänapäeval on difusioonkaalutud piltide kasutamine üks kiiremaid ja spetsiifilisemaid meetodeid isheemilise ajuinfarkti diagnoosimiseks selle arengu algstaadiumis (kuni 6 tundi), kui on olemas "terapeutiline aken" trombolüüsi kasutamiseks ja verevoolu osaliseks või täielikuks taastamiseks kahjustatud ajukoes. Ajuinfarkti ägedas faasis on ajukahjustuse piirkonnas difusioonkaalutud piltidel tavaliselt kõrge MP-signaal, samas kui normaalne ajukude paistab tume. Mõõdetud difusioonikoefitsiendi kaartidel on vastupidine. Mõõdetud difusioonikoefitsiendi kaartidest on saanud vahend isheemia diagnoosimiseks ja ägeda tserebrovaskulaarse õnnetuse ning sellele järgneva isheemiast tingitud kroonilise koe degeneratsiooni arengu dünaamiliseks jälgimiseks. Difusioonkaalutud piltide mitteinvasiivsus ja rakendamise kiirus määravad meetodi esmase tähtsuse isheemilise ajukahjustuse esmasel diagnoosimisel.

Kõik difusioonuuringud viiakse läbi ilma kontrastaineta, mis on oluline raskelt haigete patsientide ja laste aju arengu spetsialiseeritud uuringute puhul, alates emakasisesest perioodist. Viimasel juhul võimaldab difusioon-MRI saada täiendavaid kvalitatiivseid (visuaalseid) ja kvantitatiivseid koeomadusi, avab uusi võimalusi ajukoe mikrostruktuuri uurimiseks selle arengu ajal.

Difusioonkaalutud pildid ja difusioonikaardid annavad täiendavat diagnostilist teavet sarnaste ilmingutega ajukasvajate (glioomid, kasvajad, millel on kontrastaine rõngakujuline kogunemine), peritumoraalse turse (vasogeenne või tsütotoksiline) eristamiseks, annavad andmeid kasvajasiseste tsüstide olemasolu või puudumise kohta jne.

Difusioonkaalutud pildid annavad nii lühikese skaneerimisaja jooksul hindamatut teavet aju ja selgroo põletikuliste kahjustuste (nt ajuabstsessid, empüem) diagnoosimisel. Abstsessi mädast sisu iseloomustab kõrge MP-signaal ja see on kergesti visualiseeritav ravi igas etapis, sealhulgas pärast operatsiooni. Mõnede ajukasvajate, eriti meningioomide ja neurinoomide struktuuriline korraldus võimaldab difusioonkaalutud piltide kasutamisel juba enne operatsiooni suure usaldusväärsusega ennustada kasvaja histoloogilist tüüpi. Selle meetodi andmete põhjal eristatakse epidermoidseid ja arahnoidaalseid tsüste täpselt.

Traktograafia on uus ja paljutõotav tehnika, mis võimaldab mitteinvasiivselt "näha" aju juhtivusradasid. Vaatamata endiselt esinevatele tehnilistele raskustele tunduvad esimesed neurokirurgilistes ülesannetes rakendamise tulemused paljulubavad. Difusioontensor-MRI abil on saanud võimalikuks planeerida kirurgilist lähenemist ja ajusisese kasvaja kirurgilise eemaldamise mahtu, teades juhtivusradade asukohta ja võttes arvesse nende huvi patoloogilise protsessi (nihkumine/deformatsioon või invasioon ja kahjustus) vastu.

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