Difūzijas svērtā magnētiskā rezonanse.

Difūzija ir galvenais fizikālais process, kas notiek šūnas vielmaiņas reakciju laikā. Pirmais difūzijas svērtais MR attēls tika konstruēts 1985. gadā. Difūzijas MRI klīniskajā praksē ienāca līdz ar III paaudzes MRI skeneriem. Lai iegūtu difūzijas svērtas tomogrammas, tiek izmantotas ehoplanāras impulsu sekvences "spin echo" EPI ar diviem vienādas amplitūdas un ilguma difūzijas gradientiem. Lai kvantitatīvi novērtētu ūdens difūzijas īpašības audos, tiek konstruētas parametriskas difūzijas kartes, kurās katra pikseļa krāsa atbilst izmērītajam difūzijas koeficientam. Difūzijas kartē audi ar augstu ūdens difūzijas ātrumu ir iekrāsoti sarkanā un baltā tonī, audi ar zemu difūzijas ātrumu ir iekrāsoti zilā un melnā krāsā.

Molekulu difūzijas spējas atkarību no virziena sauc par difūzijas anizotropiju. Smadzeņu baltajā vielā ūdens molekulas viegli difundējas gar nervu šķiedrām, bet to kustību pāri šķiedrām ierobežo necaurlaidīgais mielīna apvalks.

Difūzijas tenzora MRI izmanto, lai vizualizētu ūdens difūzijas anizotropiju audos.

Difūzijas tenzora MRI difūzijas elipsoīdu orientācija vokseļos tiek izmantota, lai noteiktu nervu šķiedru, kas veido nervu traktus, gaitu, savienojot difūzijas tenzora īpašvektorus vienu ar otru. Savienojuma algoritmi ir diezgan sarežģīti, tāpēc tiek izmantotas dažādas aprēķinu metodes, lai "uzzīmētu" daudzu nervu šķiedru, kas veido nervu traktu, gaitu. Tā rezultātā tenzora MRI bieži sauc par traktogrāfiju - metodi nervu traktu gaitas vizualizēšanai. Vienkāršākajā formā daļēja difūzijas anizotropija ir krāsu kodēta, un ūdens molekulu difūzijas kustības virzieni audos tiek vizualizēti, iekrāsojot pikseļus noteiktā krāsā atkarībā no to īpašvektora orientācijas (sarkana - pa X asi, zaļa - pa Y asi, zila - pa Z asi).

Difūzijas tenzora MRI ļauj noteikt strukturālus savienojumus starp smadzeņu daļām, kas ir īpaši svarīgi tilpuma procesos un slimībās, kas izkropļo anatomisko struktūru vai iznīcina balto vielu (audzēji, galvas traumas, demielinizējošas slimības utt.).

Difūzijas svērtās un difūzijas tenzora MRI klīniskais pielietojums. Izmērītā difūzijas koeficienta ātruma samazināšanās smadzeņu audos ir jutīgs išēmisku traucējumu un išēmijas smaguma rādītājs. Mūsdienās difūzijas svērto attēlu izmantošana ir viena no ātrākajām un specifiskākajām metodēm išēmiska smadzeņu infarkta diagnosticēšanai tā attīstības sākumposmā (līdz 6 stundām), kad ir "terapeitiskais logs" trombolīzes izmantošanai un daļējai vai pilnīgai asinsrites atjaunošanai skartajos smadzeņu audos. Smadzeņu insulta akūtā fāzē smadzeņu bojājuma zonai difūzijas svērtajos attēlos raksturīgi augsts MP signāls, savukārt normāli smadzeņu audi izskatās tumši. Pretēji ir uz izmērītā difūzijas koeficienta kartēm. Izmērītā difūzijas koeficienta kartes ir kļuvušas par išēmijas diagnostikas un akūtas cerebrovaskulāras traumas attīstības un sekojošas išēmijas izraisītas hroniskas audu deģenerācijas attīstības dinamiskas uzraudzības līdzekli. Difūzijas svērto attēlu neinvazivitāte un pielietošanas ātrums nosaka metodes primāro nozīmi išēmisku smadzeņu bojājumu primārajā diagnostikā.

Visi difūzijas pētījumi tiek veikti bez kontrastvielas ievadīšanas, kas ir svarīgi smagi slimiem pacientiem un specializētiem bērnu smadzeņu attīstības pētījumiem, sākot no intrauterīnā perioda. Pēdējā gadījumā difūzijas MRI ļauj iegūt papildu kvalitatīvas (vizuālas) un kvantitatīvas audu īpašības, paver jaunas iespējas smadzeņu audu mikrostruktūras izpētei to attīstības laikā.

Difūzijas svērtie attēli un difūzijas kartes sniedz papildu diagnostisko informāciju smadzeņu audzēju diferenciācijai ar līdzīgām izpausmēm T1 un T2 MRI (gliomas, audzēji ar gredzenveida kontrastvielas uzkrāšanos), peritumorālu tūsku (vazogēnu vai citotoksisku), sniedz datus par intratumorālu cistu klātbūtni vai neesamību utt.

Nenovērtējamu informāciju tik īsā skenēšanas laikā sniedz difūzijas svērtie attēli, diagnosticējot smadzeņu un mugurkaula iekaisuma bojājumus (piemēram, smadzeņu abscesus, empiēmu). Abscesa strutainajam saturam raksturīgs augsts MP signāls, un to var viegli vizualizēt jebkurā ārstēšanas stadijā, ieskaitot pēcoperācijas periodu. Dažu smadzeņu audzēju, īpaši meningiomu un neirinomu, strukturālā organizācija ļauj ar augstu ticamību prognozēt audzēja histoloģisko tipu, izmantojot difūzijas svērtos attēlus pat pirms operācijas. Pamatojoties uz šīs metodes datiem, epidermoīdās un arahnoidālās cistas tiek precīzi diferencētas.

Traktogrāfija ir jauna un daudzsološa metode, kas ļauj neinvazīvi "redzēt" smadzeņu vadīšanas ceļus. Neskatoties uz joprojām pastāvošajām tehniskajām grūtībām, pirmie rezultāti, kas tiek piemēroti neiroķirurģiskiem uzdevumiem, šķiet daudzsološi. Ar difūzijas tenzora MRI palīdzību, zinot vadīšanas ceļu atrašanās vietu un ņemot vērā to interesi par patoloģisko procesu (pārvietojumu/deformāciju vai invāziju un bojājumu), ir kļuvis iespējams plānot ķirurģisko pieeju un intracerebrālo audzēju ķirurģiskās izņemšanas apjomu.

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