Ressonância magnética ponderada por difusão.

A difusão é o principal processo físico que ocorre durante as reações metabólicas da célula. A primeira imagem de ressonância magnética ponderada em difusão foi construída em 1985. A ressonância magnética ponderada em difusão entrou na prática clínica juntamente com os aparelhos de ressonância magnética de terceira geração. Para obter tomogramas ponderados em difusão, são utilizadas sequências de pulso ecoplanar (Spin ECHO) com dois gradientes de difusão de mesma amplitude e duração. Para avaliar quantitativamente as propriedades de difusão da água no tecido, são construídos mapas de difusão paramétricos, nos quais a cor de cada pixel corresponde ao coeficiente de difusão medido. No mapa de difusão, os tecidos com alta taxa de difusão de água são coloridos em tons de vermelho e branco, enquanto os tecidos com baixa taxa de difusão são coloridos em azul e preto.

A dependência da capacidade de difusão das moléculas em relação à direção é chamada de anisotropia de difusão. Na substância branca do cérebro, as moléculas de água se difundem facilmente ao longo das fibras nervosas, mas seu movimento através das fibras é limitado pela bainha de mielina impermeável.

A ressonância magnética por tensor de difusão é usada para visualizar a anisotropia da difusão de água no tecido.

Na ressonância magnética por tensor de difusão, a orientação dos elipsoides de difusão em voxels é usada para determinar o trajeto das fibras nervosas que formam os tratos nervosos, conectando os autovetores do tensor de difusão entre si. Os algoritmos de conexão são bastante complexos, portanto, diversos métodos de cálculo são utilizados para "desenhar" o trajeto de muitas fibras nervosas que formam um trato nervoso. Por isso, a ressonância magnética por tensor é frequentemente chamada de tractografia – um método para visualizar o trajeto dos tratos nervosos. Em sua forma mais simples, a anisotropia de difusão parcial é codificada por cores, e as direções do movimento de difusão das moléculas de água nos tecidos são visualizadas colorindo pixels em uma determinada cor, dependendo da orientação de seu autovetor (vermelho - ao longo do eixo X, verde - ao longo do eixo Y, azul - ao longo do eixo Z).

A ressonância magnética por tensor de difusão nos permite detectar conexões estruturais entre partes do cérebro, o que é especialmente importante em processos volumétricos e doenças que distorcem a estrutura anatômica ou destroem a substância branca (tumores, TCE, doenças desmielinizantes, etc.).

Aplicação clínica da ressonância magnética ponderada em difusão e por tensor de difusão. Uma diminuição na velocidade do coeficiente de difusão medido no tecido cerebral é um indicador sensível de distúrbios isquêmicos e da gravidade da isquemia. Atualmente, o uso de imagens ponderadas em difusão é um dos métodos mais rápidos e específicos para o diagnóstico de infarto cerebral isquêmico nos estágios iniciais de sua evolução (até 6 horas), quando há uma "janela terapêutica" para o uso de trombólise e restauração parcial ou completa do fluxo sanguíneo nos tecidos cerebrais afetados. Na fase aguda do acidente vascular cerebral (AVC), a área da lesão cerebral nas imagens ponderadas em difusão apresenta um sinal de MP tipicamente alto, enquanto o tecido cerebral normal aparece escuro. O oposto ocorre nos mapas do coeficiente de difusão medido. Os mapas do coeficiente de difusão medido tornaram-se um meio de diagnosticar isquemia e monitorar dinamicamente o desenvolvimento de acidente vascular cerebral agudo e a subsequente degeneração crônica do tecido causada pela isquemia. A não invasividade e a rapidez de aplicação das imagens ponderadas em difusão determinam a importância primária do método no diagnóstico primário de dano cerebral isquêmico.

Todos os estudos de difusão são realizados sem a introdução de contraste, o que é importante para pacientes gravemente enfermos e para estudos especializados do desenvolvimento cerebral em crianças, desde o período intrauterino. Neste último caso, a RM de difusão permite a obtenção de características teciduais qualitativas (visuais) e quantitativas adicionais, abrindo novas possibilidades para o estudo da microestrutura do tecido cerebral durante seu desenvolvimento.

Imagens ponderadas em difusão e mapas de difusão fornecem informações diagnósticas adicionais para diferenciar tumores cerebrais com manifestações semelhantes na ressonância magnética T1 e T2 (gliomas, tumores com acúmulo de contraste em forma de anel), edema peritumoral (vasogênico ou citotóxico), fornecem dados sobre a presença ou ausência de cistos intratumorais, etc.

As imagens ponderadas em difusão fornecem informações valiosas em um tempo de varredura tão curto no diagnóstico de lesões inflamatórias do cérebro e da coluna vertebral (p. ex., abscessos cerebrais e empiema). O conteúdo purulento do abscesso é caracterizado por um alto sinal de MP e é facilmente visualizado em qualquer fase do tratamento, incluindo o pós-operatório. A organização estrutural de alguns tumores cerebrais, em particular meningiomas e neurinomas, permite prever o tipo histológico do tumor com alta confiabilidade ao utilizar imagens ponderadas em difusão, mesmo antes da cirurgia. Com base nos dados desse método, os cistos epidermoides e aracnoides são diferenciados com precisão.

A tractografia é uma técnica nova e promissora que permite "visualizar" de forma não invasiva as vias de condução do cérebro. Apesar das dificuldades técnicas ainda existentes, os primeiros resultados em aplicações neurocirúrgicas parecem promissores. Com o auxílio da ressonância magnética por tensor de difusão, tornou-se possível planejar a abordagem cirúrgica e o volume de remoção cirúrgica de tumores intracerebrais, conhecendo a localização das vias de condução e levando em consideração seu interesse no processo patológico (deslocamento/deformação ou invasão e dano).

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