Дифузійно-зважена МРТ

Дифузія - основний фізичний процес, що відбувається в ході метаболічних реакцій клітини. Перше диффузионно-зважене MP-зображення було побудовано в 1985 р клінічну практику диффузионная МРТ прийшла разом з МРТ-сканерами Ш покоління. Для отримання дифузійно-зважених томограм використовують ехопланарние імпульсні послідовності «спіновий відлуння» EPI з двома дифузійними градієнтами однаковоюамплітуди і тривалості. Для кількісної оцінки дифузійних властивостей води в тканини будують параметричні дифузійні карти, на них колір кожного пікселя відповідає вимірюваній коефіцієнту дифузії. На дифузійної мапі тканини з високою швидкістю дифузії води пофарбовані в червоно-білі тони, тканини з низькою швидкістю дифузії - в синьо-чорні.

Залежність дифузійної здатності молекул від напрямку називають анізотропією дифузії. У білій речовині мозку молекули води легко дифундують уздовж нервових волокон, але поперек волокон їх рух обмежено непроникною мієлінової оболонкою.

Для візуалізації анізотропії дифузії води в тканини застосовують диффузионно-тензорну МРТ.

У диффузионно-тензорною МРТ по орієнтації еліпсоїдів дифузії в воксель визначають хід нервових волокон, що утворюють нервові тракти, з'єднуючи один з одним власні вектори дифузійного тензора. Алгоритми з'єднання досить складні, тому застосовують різні методи розрахунку, що дозволяють «намалювати» хід безлічі нервових волокон, що утворюють нервовий тракт. Внаслідок цього тензорну МРТ часто називають трактографіей - методом візуалізації ходу нервових трактів. У простій формі часткова анізотропія дифузії кодується кольором, а візуалізація напрямків дифузійного руху молекул води в тканинах здійснюється фарбуванням певним кольором пікселів в залежності від орієнтації їх власного вектора (червоним - по осі X, зеленим - по осі Y, синім - по осі Z).

Дифузійно-тензорна МРТ дозволяє виявити структурні зв'язки між відділами мозку, що особливо важливо при об'ємних процесах і захворюваннях, які деформують анатомічну структуру або руйнують біла речовина (пухлини, ЧМТ, демієлінізуючі захворювання та ін.).

Клінічне застосування дифузійно-зваженої і дифузійно-тензорною МРТ. Зниження швидкості вимірюваного коефіцієнта дифузії в тканинах мозку - чутливий індикатор ішемічних порушень і ступеня тяжкості ішемії. На сьогоднішній день застосування дифузійно-зважених зображень - один з найбільш швидких і високоспецифічних методів діагностики ішемічного інфаркту мозку в ранніх стадіях його розвитку (до 6 год), коли існує «терапевтичне вікно» для використання тромболізису і часткового або повного відновлення кровотоку в уражених тканинах мозку . У гострій фазі мозкового інсульту на дифузійно-зважених зображеннях зона ураження мозку має типово високий MP-сигнал, тоді як нормальні тканини мозку виглядають темними. На картах вимірюваного коефіцієнта дифузії - зворотна картина. Карти вимірюваного коефіцієнта дифузії стали засобом діагностики ішемії та динамічного спостереження за розвитком гострого порушення мозкового кровообігу і подальшої хронічної дегенерації тканин, викликаної ішемією. Неінвазивний і швидкість застосування дифузійно-зважених зображень зумовлюють чільне значення методу в первинній діагностиці ішемічного ураження мозку.

Все дифузійні дослідження проводять без введення контрастної речовини, що важливо для важких хворих і при спеціалізованих дослідженнях розвитку мозку у дітей, починаючи з внутрішньоутробного періоду. В останньому випадку диффузионная МРТ дозволяє отримати додаткові якісні (візуалізаційні) і кількісні тканинні характеристики, відкриває нові можливості дослідження мікроструктури тканин мозку в процесі його розвитку.

Дифузійно-зважені зображення і дифузійні карти дають додаткову діагностичну інформацію для диференціювання новоутворень головного мозку з подібними проявами на Т1-і Т2-МРТ (гліоми, пухлини з кільцеподібним накопиченням контрастного речовини), перітуморальний набряку (вазогенний або цитотоксичний), надають дані про наявність або відсутності внутрішньопухлинне кіст та ін.

Неоціненну інформацію за такий короткий час сканування застосування дифузійно-зважені зображення дають при діагностиці запальних уражень головного мозку і хребта (наприклад, абсцеси мозку, емпієма). Гнійний вміст абсцесу характеризується високим MP-сигналом і легко візуалізується на будь-якому етапі лікування, включаючи післяопераційний. Особливості структурної організації деяких новоутворень головного мозку, зокрема менингиом і неврином, дають можливість при застосуванні диффузионно-зважених зображень з високою вірогідністю прогнозувати гістологічний тип пухлини ще перед операцією. На основі даних цього методу точно диференціюють епідермоїдні і арахноїдальні кісти.

Трактографія - нова і багатообіцяюча методика, що дозволяє неінвазивної «побачити» провідні шляхи головного мозку. Незважаючи на ще існуючі технічні складності, перші результати в додатку до завдань нейрохірургії здаються багатообіцяючими. Стало можливим за допомогою дифузійно-тензорною МРТ, знаючи розташування провідних шляхів і заінтересовані в патологічному процесі (зміщення / деформація або інвазія і пошкодження), планувати операційний доступ і обсяг оперативного видалення внутрішньомозкових пухлин.

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