Imágenes con tensor de difusión o ponderada por difusión imagen de resonancia magnética (DW-MRI), es una técnica de imagen basada en la resonancia magnética clásica que visualiza el comportamiento de difusión de agua moléculas en tejido biológico. Se utiliza principalmente para exámenes de cerebro. De manera análoga a la resonancia magnética clásica, el procedimiento no es invasivo y no requiere el uso de radiación ionizante.
¿Qué son las imágenes con tensor de difusión?
En la práctica clínica, las imágenes con tensor de difusión se utilizan principalmente para estudiar la cerebro porque su comportamiento de difusión permite sacar conclusiones sobre algunas enfermedades del sistema central sistema nervioso. Ponderado por difusión imagen de resonancia magnética es una técnica de resonancia magnética (MRI) que medidas el movimiento de difusión de agua moléculas en los tejidos corporales. En la práctica clínica, se utiliza principalmente para examinar el cerebro, porque el comportamiento de difusión de agua permite sacar conclusiones sobre algunas enfermedades del sistema central sistema nervioso. Con la ayuda de difusión ponderada imagen de resonancia magnética o imágenes de tensor de difusión, información sobre el curso de los grandes fibra nerviosa también se pueden obtener paquetes. Las imágenes de tensor de difusión (DTI) de uso común, una variante de DW-MRI, también capturan la direccionalidad de la difusión. DTI calcula un tensor por unidad volumen, que se utiliza para describir el comportamiento de difusión tridimensional. Sin embargo, estas mediciones requieren mucho más tiempo que la resonancia magnética clásica debido a la ingente cantidad de datos necesarios. Los datos solo se pueden interpretar mediante el uso de diversas técnicas de visualización. Hoy en día, las imágenes por tensor de difusión, que se originaron en la década de 1980, son compatibles con todas las nuevas máquinas de resonancia magnética.
Función, efecto y objetivos
Al igual que la resonancia magnética convencional, la resonancia magnética ponderada por difusión se basa en el hecho de que los protones tienen un giro con un momento magnético. El espín puede alinearse con un campo magnético externo, ya sea paralelo o antiparalelo. En este caso, la alineación antiparalela tiene un estado energético más alto que la alineación paralela. Así, cuando se aplica un campo magnético externo, se establece un equilibrio a favor de los protones de baja energía. Si un campo de alta frecuencia se enciende transversalmente a este campo, los momentos magnéticos giran en la dirección del plano xy dependiendo de la fuerza y duración del pulso. Esto condición se llama resonancia de espín nuclear. Cuando el campo de radiofrecuencia se apaga nuevamente, los espines nucleares se realinean hacia el campo magnético estático con un retraso de tiempo que depende del entorno químico del protón. La señal se registra a través del voltaje generado en la bobina sensora. En la resonancia magnética ponderada por difusión, se aplica un campo de gradiente durante la medición, que cambia el campo fuerza del campo magnético estático en una dirección predeterminada. Esto hace que el hidrógeno núcleos para salir de fase y la señal para desaparecer. Cuando la dirección de rotación de los núcleos se invierte por otro pulso de alta frecuencia, vuelven a entrar en fase y la señal vuelve a aparecer. Sin embargo, la intensidad de la segunda señal es más débil porque algunos núcleos ya no entran en fase. Esta pérdida de intensidad de la señal describe la difusión del agua. Cuanto más débil es la segunda señal, más núcleos se han difundido en la dirección del campo de gradiente y menor es también la resistencia a la difusión. Sin embargo, la resistencia a la difusión depende a su vez de la estructura interna de las células nerviosas. Por tanto, con la ayuda de los datos medidos, se puede calcular y visualizar la estructura del tejido examinado. La resonancia magnética ponderada por difusión se utiliza con frecuencia en golpe diagnóstico. Debido al fallo del sodio–potasio bombas en golpe, existen graves limitaciones en el movimiento de difusión. Esto se vuelve inmediatamente visible con DW-MRI, mientras que con la MRI convencional, los cambios a menudo solo se pueden registrar después de varias horas. Otro campo de aplicación se relaciona con la planificación quirúrgica durante la cirugía cerebral. Las imágenes con tensor de difusión establecen el curso de las vías nerviosas. Esto debe tenerse en cuenta durante la planificación quirúrgica. Además, las imágenes también pueden mostrar si un tumor ya ha invadido la vía nerviosa. Este método también se puede utilizar para evaluar si una operación es prometedora. Muchas enfermedades neurológicas y psiquiátricas, como Alzheimer enfermedad, epilepsia, esclerosis múltiple, esquizofrenia o encefalopatía por VIH, son ahora objeto de investigación por imágenes de tensor de difusión. La pregunta es qué regiones del cerebro se ven afectadas en qué enfermedades. Las imágenes con tensor de difusión también se utilizan cada vez más como una herramienta de investigación para estudios de ciencias cognitivas.
Riesgos, efectos secundarios y peligros
A pesar de sus buenos resultados en el diagnóstico de accidentes cerebrovasculares, en la preparación de la cirugía cerebral y como herramienta de investigación en muchos ensayos clínicos, la resonancia magnética ponderada por difusión todavía encuentra limitaciones en su aplicación en la actualidad. En algunos casos, la técnica aún no está completamente desarrollada y requiere una investigación y un desarrollo intensivos para mejorarla. Por ejemplo, las mediciones de imágenes por resonancia magnética ponderadas por difusión a menudo proporcionan solo una calidad de imagen limitada porque el movimiento de difusión se manifiesta solo por la atenuación de la señal medida. También se ha avanzado poco con mayor resolución espacial, porque con menor volumen elementos las atenuaciones de la señal desaparecen en el ruido del aparato de medida. Además, es necesaria una gran cantidad de mediciones individuales. Los datos de medición deben reprocesarse en la computadora para poder corregir las perturbaciones hasta cierto punto. Hasta ahora, también existen problemas para representar satisfactoriamente un comportamiento de difusión complejo. Según el estado actual de la técnica, la difusión dentro de un vóxel solo se puede registrar correctamente en una dirección. Se están probando métodos que pueden tomar simultáneamente imágenes ponderadas por difusión en diferentes direcciones. Estos son métodos que requieren una alta resolución angular. Los métodos para evaluar y seguir procesando los datos también requieren optimización. Por ejemplo, estudios anteriores compararon datos obtenidos de imágenes de resonancia magnética ponderadas por difusión de grupos más grandes de sujetos. Sin embargo, debido a las diferentes estructuras anatómicas de diferentes individuos, esto puede Lead a resultados engañosos del estudio. Por tanto, también es necesario desarrollar nuevos métodos de análisis estadístico.
