The Pengimejan tensor difusi atau pengimejan resonans magnetik wajaran penyebaran (DW-MRImewakili tingkah laku penyebaran molekul air dalam tisu biologi sebagai kaedah pencitraan berdasarkan MRT klasik. Ia digunakan terutamanya dalam pemeriksaan otak. Sama seperti MRI klasik, prosedurnya tidak invasif dan tidak memerlukan penggunaan sinaran pengion.
Apakah Pengimejan Tensor Diffusion?
Pencitraan resonans magnetik berwajaran difusi adalah kaedah pencitraan resonans magnetik (MRT) yang mengukur pergerakan penyebaran molekul air dalam tisu badan.
Dalam praktik klinikal, ini terutama digunakan untuk memeriksa otak, kerana perilaku penyebaran air memungkinkan kesimpulan dibuat mengenai beberapa penyakit sistem saraf pusat. Dengan bantuan tomografi resonans magnetik dengan berat difusi atau pengimejan tensor difusi, maklumat mengenai perjalanan rangkaian gentian saraf yang besar juga dapat diperoleh. Dalam pengimejan tensor difusi (DTI) yang sering digunakan, varian DW-MRI, ketergantungan arah dari penyebaran juga dicatatkan.
DTI mengira tensor per unit isipadu, yang digunakan untuk menggambarkan tingkah laku penyebaran tiga dimensi. Walau bagaimanapun, kerana jumlah data yang banyak diperlukan, pengukuran ini jauh lebih memakan masa daripada MRI klasik. Data hanya dapat ditafsirkan menggunakan pelbagai teknik visualisasi. Hari ini, pengimejan tensor difusi yang muncul pada tahun 1980-an disokong oleh semua peranti MRI baru.
Fungsi, kesan & matlamat
Seperti pengimejan resonans magnetik konvensional, pengimejan resonans magnetik berwajaran difusi berdasarkan fakta bahawa proton mempunyai putaran dengan momen magnetik. Putaran dapat menyelaraskan dirinya sama ada selari atau anti selari dengan medan magnet luaran.
Penjajaran anti-selari mempunyai keadaan bertenaga yang lebih tinggi daripada penjajaran selari. Apabila medan magnet luaran diaplikasikan, keseimbangan dibuat demi proton tenaga rendah. Sekiranya medan frekuensi tinggi dihidupkan melintasi medan ini, momen magnetik beralih ke arah satah xy bergantung pada kekuatan dan jangka masa nadi. Keadaan ini dikenali sebagai resonans magnetik nuklear. Apabila medan frekuensi tinggi dimatikan lagi, putaran nuklear menjajarkan diri kembali ke arah medan magnet statik dengan kelewatan masa yang bergantung pada persekitaran kimia proton.
Isyarat didaftarkan melalui voltan yang dihasilkan dalam gegelung penyukat. Dalam tomografi resonans magnetik berwajaran difusi, medan kecerunan diterapkan semasa pengukuran, yang mengubah kekuatan medan medan magnet statik pada arah yang telah ditentukan. Ini menyebabkan inti hidrogen keluar dari fasa dan isyaratnya hilang. Sekiranya arah putaran inti dibalikkan oleh nadi frekuensi tinggi baru, mereka kembali ke fasa dan isyaratnya berlaku semula.
Walau bagaimanapun, intensiti isyarat kedua lebih lemah kerana beberapa inti tidak lagi dalam fasa. Kehilangan intensiti isyarat ini menggambarkan penyebaran air. Semakin lemah isyarat kedua, semakin banyak inti telah meresap ke arah medan kecerunan dan semakin rendah rintangan penyebaran. Rintangan terhadap penyebaran bergantung pada struktur dalaman sel saraf. Dengan bantuan data yang diukur, struktur tisu yang diperiksa dapat dikira dan digambarkan.
Pengimejan resonans magnetik dengan berat difusi sering digunakan dalam diagnostik strok. Kegagalan pam natrium-kalium sekiranya berlaku strok sangat menyekat pergerakan penyebaran. Dengan DW-MRI ini dapat dilihat dengan segera, sementara dengan MRI konvensional perubahannya hanya dapat didaftarkan setelah beberapa jam. Bidang aplikasi lain berkaitan dengan perancangan operasi dalam pembedahan otak.
Pencitraan tensor difusi menentukan perjalanan laluan saraf. Perkara ini mesti diambil kira semasa merancang operasi. Rakaman tersebut juga dapat menunjukkan sama ada tumor sudah menembusi saluran saraf. Kaedah ini juga dapat digunakan untuk menilai persoalan apakah operasi memiliki prospek sama sekali. Banyak penyakit neurologi dan psikiatri, seperti penyakit Alzheimer, epilepsi, sklerosis berganda, skizofrenia atau ensefalopati HIV, kini menjadi subjek penyelidikan dalam pencitraan tensor difusi. Persoalannya ialah kawasan otak mana yang terkena penyakit mana. Pencitraan tensor difusi juga semakin digunakan sebagai alat penyelidikan untuk kajian sains kognitif.
Risiko, kesan sampingan & bahaya
Walaupun hasilnya baik dalam diagnosis strok, dalam penyediaan operasi otak dan sebagai alat penyelidikan dalam banyak kajian klinikal, tomografi resonans magnetik dengan berat difusi masih mempunyai batasan penerapannya.
Dalam beberapa kes, prosesnya belum sepenuhnya dikembangkan dan memerlukan penyelidikan dan pengembangan yang intensif untuk memperbaikinya. Pengukuran tomografi resonans magnetik pemberat difusi sering hanya menawarkan kualiti gambar yang terhad kerana pergerakan penyebaran hanya dinyatakan dengan pelemahan isyarat yang diukur. Sedikit kemajuan telah dicapai walaupun dengan resolusi spasial yang lebih tinggi, kerana dengan elemen isipadu yang lebih kecil pelemahan isyarat hilang dalam kebisingan alat pengukur. Selain itu, sebilangan besar ukuran individu diperlukan.
Data pengukuran mesti dikerjakan semula di dalam komputer agar dapat memperbaiki beberapa gangguan. Setakat ini, masih ada masalah untuk mewakili tingkah laku penyebaran yang kompleks dengan memuaskan. Mengikut keadaan terkini, penyebaran dalam voxel hanya dapat direkam dengan betul dalam satu arah. Kaedah sedang diuji yang secara serentak dapat membuat rakaman berwajaran difusi ke arah yang berbeza. Ini adalah proses yang memerlukan resolusi sudut tinggi.
Kaedah untuk menilai dan memproses data juga masih perlu dioptimumkan. Dalam kajian sebelumnya, misalnya, data yang diperoleh dari pengimejan resonans magnetik berwajaran difusi dibandingkan dengan kumpulan subjek ujian yang lebih besar. Oleh kerana struktur anatomi individu yang berbeza, bagaimanapun, ini boleh menyebabkan hasil kajian yang mengelirukan. Itulah sebabnya kaedah baru untuk analisis statistik mesti dikembangkan.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
