Простатит

Диффузно-взвешенная МРТ | Клиника Эксперт

Клиническое применение

Главная роль ДВИ в следующих клинических ситуациях [3-5]: 

Мрт последовательность

На изображени справа показана спин-эхо последовательность с диффузионным градиентом. Градиентная катушка для получения диффузии может быть совмещена с градиентом или градиентами, используемыми для пространственного кодирования. Степень диффузионной взвешености зависит от площади диффузионного градиента, интервала между градиентами, эффекта пространственной локализации градиентов и размера вокселя.

  • стационарная молекула воды (спин/протон) — не подвергается воздействию градиентов диффузии и сохраняет свой сигнал.
  • подвижная молекула воды (спин/протон) — приобретает сдвиг по фазе под воздействием первого градиента и не восстанавливается при следующем импульсе — следовательно, теряет сигнал.

Терминология

Существует небольшая путаница в том, как врачи и радиологи понимают ограничение диффузии, причем и те, и другие иногда на самом деле не понимают, о чем они говорят.

Первая проблема заключается в том, что термин «диффузионно-взвешенное изображение» используется для обозначения ряда различных понятий:

  1. изотропная диффузионная карта (то, что большинство радиологов и называет ДВИ — изотропное изображение с использованием одного коэффициента диффузии b);
  2. последовательнось, в результате которой получается ДВИ, b=0 и ИКД карты;
  3. еще более общий термин, охватывающий все диффузионные методики получения изображений, включая диффузионно-тензорные изображения.

Кроме того, также существует путаница в определении патологического ограничения диффузии. Во многом, это связано с широким использованием ДВИ в диагностике инсульта, при котором ишемизированная ткань на изотропных картах имеет высокую интенсивность МР сигнала, и, как бы подразумевается, что в неизмененных участках мозга ограничения диффузии не определяются.

Кроме того, не все врачи знакомы феноменом T2-просвечивания — иной причины высокого сигнала на ДВИ.

Для более аккуратной и точной формулировки «ограничения диффузии», врач должен помнить, что мы имеем дело с фактическими значениями ИКД (в условиях полноценного программно-аппаратного обеспечения рабочей станции врача). Также желательно использовать такие формулировки как: «область демонстрирует патологически низкое значения ИКД (патологическое ограничение диффузии)» или  «высокий МР сигнал на изотропных изображениях (ДВИ) подтверждается патологическим ограниченнием диффузии на ИКД картах/изображениях».

Физика

В отличие от свободной диффузии молекул воды в лабораторных условиях, диффузия молекул воды в вокселе ткани мозга, во-первых, ограниченна клеточными мембранами, а кроме того, представляет собой комбинацию диффузий воды в следующих пространствах:

  • диффузия внутриклеточной жидкости
    • в цитоплазме в целом
    • в органеллах
  • диффузия внеклеточной жидкости
    • интерстициальной (внутритканевой)
    • внутри сосудов
    • лимфатической
    • различных биологических полостей, например, желудочков головного мозга
  • диффузия между внутри- и внеклеточным пространствами

Вклад пространства будет зависеть от ткани и патологического процесса. Например, при остром инсульте головного мозга уменьшение значений ИКД является результатом комбинации: 

  • движения воды во внутриклеточное пространство, приводящая к набуханию клеток; при этом диффузия внутриклеточной жидкости за счет органелл итак более ограничена, чем во внеклеточном пространстве
  • уменьшения объема внеклеточного пространства (за счет набухания) [2]. 

Схожие механизмы приводят к низким значениям ИКД в опухолях с высокой клеточностью (например, в лимфоме/PNET или глиоме высокой степени злокачественности).