تصوير موتر الانتشار

ال تصوير موتر الانتشار أو التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار (DW-MRI) يمثل سلوك انتشار جزيئات الماء في الأنسجة البيولوجية كطريقة تصوير تعتمد على التصوير بالرنين المغناطيسي الكلاسيكي ، وهي تستخدم بشكل أساسي في فحوصات الدماغ. على غرار التصوير بالرنين المغناطيسي الكلاسيكي ، فإن الإجراء غير جراحي ولا يتطلب استخدام الإشعاع المؤين.

ما هو الانتشار الموتر للتصوير؟

التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار هو طريقة للتصوير بالرنين المغناطيسي (MRT) التي تقيس حركات انتشار جزيئات الماء في أنسجة الجسم.

في الممارسة السريرية ، يتم استخدامه بشكل أساسي لفحص الدماغ ، لأن سلوك انتشار الماء يسمح باستخلاص استنتاجات حول بعض أمراض الجهاز العصبي المركزي. بمساعدة التصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار أو تصوير موتر الانتشار ، يمكن أيضًا الحصول على معلومات حول مسار حزم الألياف العصبية الكبيرة. في تصوير موتر الانتشار (DTI) المستخدم بشكل متكرر ، وهو متغير من DW-MRI ، يتم أيضًا تسجيل الاعتماد الاتجاهي للانتشار.

يحسب DTI موتر لكل وحدة حجم ، والذي يستخدم لوصف سلوك الانتشار ثلاثي الأبعاد. ومع ذلك ، نظرًا للكم الهائل من البيانات المطلوبة ، فإن هذه القياسات تستغرق وقتًا أطول بكثير من التصوير بالرنين المغناطيسي الكلاسيكي. لا يمكن تفسير البيانات إلا باستخدام تقنيات التصور المختلفة. اليوم ، يتم دعم التصوير الموتر الانتشار الذي ظهر في الثمانينيات من قبل جميع أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الجديدة.

الوظيفة والتأثير والأهداف

مثل التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي ، يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار على حقيقة أن البروتونات لها دوران مع عزم مغناطيسي. يمكن للدوران محاذاة نفسها إما بشكل موازٍ أو معادٍ للتوازي مع مجال مغناطيسي خارجي.

المحاذاة المضادة للتوازي لها حالة طاقة أعلى من المحاذاة المتوازية. عندما يتم تطبيق مجال مغناطيسي خارجي ، يتم إنشاء توازن لصالح البروتونات منخفضة الطاقة. إذا تم تشغيل حقل عالي التردد عبر هذا المجال ، فإن اللحظات المغناطيسية تنقلب في اتجاه المستوى xy اعتمادًا على قوة النبض ومدته. تُعرف هذه الحالة بالرنين المغناطيسي النووي. عندما يتم إيقاف تشغيل المجال عالي التردد مرة أخرى ، فإن الدورات النووية تصطف مرة أخرى في اتجاه المجال المغناطيسي الثابت مع تأخير زمني يعتمد على البيئة الكيميائية للبروتون.

يتم تسجيل الإشارة عبر الجهد المتولد في ملف القياس. في التصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار ، يتم تطبيق مجال متدرج أثناء القياس ، مما يغير شدة المجال للمجال المغناطيسي الساكن في اتجاه محدد مسبقًا. هذا يتسبب في خروج نوى الهيدروجين من الطور وتختفي الإشارة. إذا تم عكس اتجاه دوران النوى بواسطة نبضة جديدة عالية التردد ، فإنها تعود إلى الطور وتحدث الإشارة مرة أخرى.

ومع ذلك ، فإن شدة الإشارة الثانية تكون أضعف لأن بعض النوى لم تعد في الطور. يصف فقدان شدة الإشارة انتشار الماء. كلما كانت الإشارة الثانية أضعف ، كلما انتشر عدد أكبر من النوى في اتجاه مجال التدرج وانخفضت مقاومة الانتشار. مقاومة الانتشار تعتمد بدورها على البنية الداخلية للخلايا العصبية. بمساعدة البيانات المقاسة ، يمكن حساب وتوضيح بنية الأنسجة التي تم فحصها.

غالبًا ما يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار في تشخيص السكتة الدماغية. يؤدي فشل مضخات الصوديوم والبوتاسيوم في حالة السكتة الدماغية إلى تقييد حركات الانتشار بشدة. باستخدام DW-MRI ، يكون هذا مرئيًا على الفور ، بينما في التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي لا يمكن تسجيل التغييرات إلا بعد عدة ساعات. مجال آخر للتطبيق يتعلق بتخطيط العمليات في جراحة الدماغ.

يحدد التصوير الموتر للانتشار مسار المسارات العصبية. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند التخطيط للعملية. يمكن أن تظهر التسجيلات أيضًا ما إذا كان الورم قد اخترق بالفعل القناة العصبية. يمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة لتقييم مسألة ما إذا كانت العملية لها أي احتمالات على الإطلاق. العديد من الأمراض العصبية والنفسية ، مثل مرض الزهايمر ، والصرع ، والتصلب المتعدد ، والفصام أو اعتلال الدماغ بفيروس نقص المناعة البشرية ، هي الآن موضوع البحث في التصوير الموتر الانتشار. السؤال هو أي مناطق الدماغ تتأثر بأي أمراض. كما يستخدم التصوير الموتر للانتشار بشكل متزايد كأداة بحث لدراسات العلوم المعرفية.

المخاطر والآثار الجانبية والأخطار

على الرغم من نتائجه الجيدة في تشخيص السكتات الدماغية ، وفي التحضير لعمليات الدماغ وكأداة بحث في العديد من الدراسات السريرية ، لا يزال التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار له حدود تطبيقه

في بعض الحالات ، لم يتم تطوير العملية بالكامل بعد وتتطلب أعمال بحث وتطوير مكثفة لتحسينها. غالبًا ما تقدم قياسات التصوير المقطعي بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار جودة صورة محدودة فقط لأن حركة الانتشار لا يتم التعبير عنها إلا بتوهين الإشارة المقاسة. تم إحراز تقدم ضئيل حتى مع الدقة المكانية الأعلى ، حيث يختفي توهين الإشارة مع عناصر الحجم الأصغر في ضوضاء جهاز القياس. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري إجراء عدد كبير من القياسات الفردية.

يجب إعادة صياغة بيانات القياس في الكمبيوتر للتمكن من تصحيح بعض الاضطرابات. حتى الآن ، لا تزال هناك مشاكل لتمثيل سلوك انتشار معقد بشكل مرض. وفقًا للحالة الحالية للفن ، لا يمكن تسجيل الانتشار داخل فوكسل بشكل صحيح إلا في اتجاه واحد. يتم اختبار الطرق التي يمكنها في الوقت نفسه إجراء تسجيلات موزونة بالانتشار في اتجاهات مختلفة. هذه هي العمليات التي تتطلب دقة زاوية عالية.

لا تزال طرق تقييم ومعالجة البيانات بحاجة أيضًا إلى التحسين. في الدراسات السابقة ، على سبيل المثال ، تمت مقارنة البيانات التي تم الحصول عليها من التصوير بالرنين المغناطيسي الموزون بالانتشار مع مجموعات أكبر من الأشخاص الخاضعين للاختبار. ومع ذلك ، بسبب الهياكل التشريحية المختلفة للأفراد المختلفين ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى نتائج دراسة مضللة. لهذا السبب يجب تطوير طرق جديدة للتحليل الإحصائي.