Resonancia magnética de difusión
La resonancia magnética ponderada por difusión ( DWI o DW-MRI ) es el uso de secuencias de resonancia magnética específicas , así como un software que genera imágenes a partir de los datos resultantes que utilizan la difusión de moléculas de agua para generar contraste en las imágenes de resonancia magnética . [1] [2] [3] Permite el mapeo del proceso de difusión de moléculas, principalmente agua, en tejidos biológicos , in vivo y de forma no invasiva. La difusión molecular en los tejidos no es aleatoria, sino que refleja interacciones con muchos obstáculos, como macromoléculas , fibras y membranas.. Por tanto, los patrones de difusión de moléculas de agua pueden revelar detalles microscópicos sobre la arquitectura del tejido, ya sea normal o enfermo. Un tipo especial de DWI, el tensor de difusión ( DTI ), se ha utilizado ampliamente para mapear la tractografía de la materia blanca en el cerebro.
En las imágenes ponderadas por difusión (DWI), la intensidad de cada elemento de la imagen ( vóxel ) refleja la mejor estimación de la velocidad de difusión del agua en esa ubicación. Debido a que la movilidad del agua es impulsada por la agitación térmica y depende en gran medida de su entorno celular, la hipótesis detrás de la DWI es que los hallazgos pueden indicar un cambio patológico (temprano). Por ejemplo, DWI es más sensible a los cambios tempranos después de un accidente cerebrovascular que las mediciones de resonancia magnética más tradicionales, como las tasas de relajación T1 o T2 . Una variante de imágenes ponderadas por difusión, imágenes de espectro de difusión (DSI), [4]se utilizó para derivar los conjuntos de datos de Connectome; La DSI es una variante de las imágenes ponderadas por difusión que es sensible a las heterogeneidades intravoxel en las direcciones de difusión causadas por el cruce de tractos de fibra y, por lo tanto, permite un mapeo más preciso de las trayectorias axonales que otros enfoques de imágenes por difusión. [5]
Las imágenes ponderadas por difusión son muy útiles para diagnosticar accidentes cerebrovasculares en el cerebro. También se utiliza cada vez más en la estadificación del cáncer de pulmón de células no pequeñas , donde es un candidato serio para reemplazar la tomografía por emisión de positrones como el "estándar de oro" para este tipo de enfermedad. Se están desarrollando imágenes con tensor de difusión para estudiar las enfermedades de la sustancia blanca del cerebro, así como para estudios de otros tejidos corporales (ver más abajo). La DWI es más aplicable cuando el tejido de interés está dominado por el movimiento del agua isotrópica, por ejemplo, materia gris en la corteza cerebral.y núcleos cerebrales principales, o en el cuerpo, donde la velocidad de difusión parece ser la misma cuando se mide a lo largo de cualquier eje. Sin embargo, DWI también sigue siendo sensible a la relajación de T1 y T2. Para entrelazar los efectos de difusión y relajación en el contraste de la imagen, se pueden obtener imágenes cuantitativas del coeficiente de difusión, o más exactamente el coeficiente de difusión aparente (ADC). El concepto de ADC se introdujo para tener en cuenta el hecho de que el proceso de difusión es complejo en los tejidos biológicos y refleja varios mecanismos diferentes. [6]
Las imágenes con tensor de difusión (DTI) son importantes cuando un tejido, como los axones neurales de la sustancia blanca en el cerebro o las fibras musculares del corazón, tiene una estructura fibrosa interna análoga a la anisotropía de algunos cristales. Entonces, el agua se difundirá más rápidamente en la dirección alineada con la estructura interna, y más lentamente a medida que se mueva perpendicular a la dirección preferida. Esto también significa que la tasa de difusión medida diferirá según la dirección desde la que mire el observador.
Tradicionalmente, en las imágenes ponderadas por difusión (DWI), se aplican tres direcciones de gradiente, suficientes para estimar la traza del tensor de difusión o "difusividad promedio", una medida putativa del edema . Clínicamente, las imágenes ponderadas en trazas han demostrado ser muy útiles para diagnosticar accidentes cerebrovasculares cerebrales mediante la detección temprana (en un par de minutos) del edema hipóxico. [7]
