Imatge tensorial de difusió o ponderada per difusió imatges per ressonància magnètica (DW-MRI), és una tècnica d’imatge basada en la ressonància magnètica clàssica que representa el comportament de difusió de aigua molècules en el teixit biològic. S'utilitza principalment per a exàmens de cervell. Anàlogament a la ressonància magnètica clàssica, el procediment no és invasiu i no requereix l’ús de radiacions ionitzants.
Què és la imatge per tensor de difusió?
En la pràctica clínica, la imatge per tensors de difusió s’utilitza principalment per estudiar el cervell perquè el seu comportament de difusió permet treure conclusions sobre algunes malalties de la central sistema nerviós. Ponderat per difusió imatges per ressonància magnètica és una tècnica per ressonància magnètica (RM) que mesures el moviment de difusió de aigua molècules en els teixits del cos. En la pràctica clínica, s'utilitza principalment per examinar el cervell, perquè el comportament de difusió de aigua permet treure conclusions sobre algunes malalties del centre sistema nerviós. Amb l'ajut de difusió ponderada imatges per ressonància magnètica o imatge per tensor de difusió, informació sobre el curs del gran fibra nerviosa també es poden obtenir paquets. La imatge de tensor de difusió (DTI) d’ús habitual, una variant de la DW-MRI, també capta la direccionalitat de la difusió. DTI calcula un tensor per unitat volum, que s’utilitza per descriure el comportament de difusió tridimensional. No obstant això, aquestes mesures consumeixen molt més temps que la ressonància magnètica clàssica a causa de la quantitat immensa de dades necessàries. Les dades només es poden interpretar mitjançant l'ús de diverses tècniques de visualització. Avui dia, la imatge per tensors de difusió, que es va originar als anys vuitanta, està recolzada per totes les noves màquines de ressonància magnètica.
Funció, efecte i objectius
Igual que la ressonància magnètica convencional, la ressonància magnètica ponderada per difusió es basa en el fet que els protons tenen un gir amb un moment magnètic. El gir es pot alinear amb un camp magnètic extern, paral·lel o antiparal·lel. En aquest cas, l'alineació antiparal·lel té un estat energètic superior a l'alineació paral·lela. Així, quan s’aplica un camp magnètic extern, s’estableix un equilibri a favor dels protons de baixa energia. Si s’activa un camp d’alta freqüència transversalment a aquest camp, els moments magnètics giren en la direcció del pla xy en funció del força i la durada del pols. Això condició s’anomena ressonància d’espín nuclear. Quan el camp de radiofreqüència es torna a apagar, el nucli gira realinear-se cap al camp magnètic estàtic amb un retard de temps que depèn de l’entorn químic del protó. El senyal es registra mitjançant la tensió generada a la bobina de detecció. En la ressonància magnètica ponderada per difusió, s’aplica un camp de gradient durant la mesura, que canvia el camp força del camp magnètic estàtic en una direcció predeterminada. Això provoca la hidrogen nuclis per passar de fase i desaparèixer el senyal. Quan el sentit de rotació dels nuclis s’inverteix per un altre pols d’alta freqüència, tornen a entrar en fase i el senyal torna a aparèixer. No obstant això, la intensitat del segon senyal és més feble perquè alguns nuclis ja no entren en fase. Aquesta pèrdua d'intensitat del senyal descriu la difusió de l'aigua. Com més feble és el segon senyal, més nuclis s'han difós en la direcció del camp del gradient i menor és també la resistència a la difusió. No obstant això, la resistència a la difusió depèn al seu torn de l'estructura interna de les cèl·lules nervioses. Així, amb l'ajut de les dades mesurades, es pot calcular i visualitzar l'estructura del teixit examinat. La imatge per ressonància magnètica ponderada per difusió s’utilitza freqüentment a carrera diagnòstic. A causa del fracàs del fitxer sodi-potassi bombes a carrera, hi ha severes limitacions en el moviment de difusió. Això es fa immediatament visible amb DW-MRI, mentre que amb la ressonància magnètica convencional els canvis sovint només es poden registrar després de diverses hores. Un altre àmbit d'aplicació es refereix a la planificació quirúrgica durant la cirurgia cerebral. La imatge per tensors de difusió estableix el curs de les vies nervioses. Això s’ha de tenir en compte durant la planificació quirúrgica. A més, les imatges també poden mostrar si un tumor ja ha envaït la via nerviosa. Aquest mètode també es pot utilitzar per avaluar si una operació és prometedora. Moltes malalties neurològiques i psiquiàtriques, com ara La malaltia d'Alzheimer malaltia, epilèpsia, esclerosi múltiple, esquizofrènia o l'encefalopatia del VIH, ara són objecte d'investigació per imatge per tensors de difusió. La pregunta és quines regions cerebrals es veuen afectades en quines malalties. La imatge per tensors de difusió també s’utilitza cada vegada més com a eina de recerca per a estudis de ciències cognitives.
Riscos, efectes secundaris i perills
Tot i els bons resultats obtinguts en el diagnòstic d’ictus, en la preparació de cirurgia cerebral i com a eina de recerca en molts assaigs clínics, la imatge per ressonància magnètica ponderada per difusió encara té limitacions en la seva aplicació. En alguns casos, la tècnica encara no està completament desenvolupada i requereix una investigació i un desenvolupament intensius per millorar-la. Per exemple, les mesures d’imatges de ressonància magnètica ponderades per difusió sovint només proporcionen una qualitat d’imatge limitada perquè el moviment de difusió només es manifesta per l’atenuació del senyal mesurat. També s’ha avançat poc amb una resolució espacial més elevada, ja que amb una resolució més petita volum elements, les atenuacions del senyal desapareixen en el soroll de l’aparell de mesura. A més, cal un gran nombre de mesures individuals. Les dades de mesura s'han de reprocessar a l'ordinador per poder corregir les pertorbacions fins a cert punt. Fins ara, encara hi ha problemes per representar satisfactòriament un comportament de difusió complex. Segons l'estat actual de la tècnica, la difusió dins d'un voxel només es pot enregistrar correctament en una direcció. S'estan provant mètodes que poden prendre simultàniament imatges ponderades per difusió en diferents direccions. Són mètodes que requereixen una resolució angular elevada. Els mètodes per avaluar i processar més les dades encara requereixen una optimització. Per exemple, estudis previs van comparar dades obtingudes a partir de la ressonància magnètica ponderada per difusió de grups de subjectes més grans. No obstant això, a causa de les diferents estructures anatòmiques de diferents individus, això pot fer-ho lead als resultats de l’estudi enganyosos. Per tant, també cal desenvolupar nous mètodes d’anàlisi estadística.
