Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
(ryc.2.27).Obrazowanieipomiardyfuzjianizotro-
powejwbadaniuMRwykonywanyjestmetodąten-
soradyfuzji(diffusiontensorimaging–DTI).
DanezDWI/DTIdostarczająpośrednichinfor-
macjiostrukturachotaczających,awięctakżeomi-
krostrukturzetkanek.Traktografia(fibertracking,
fibertractography–FT)jestwynikiemzaawanso-
wanejanalizydanychzDTIprzedstawiającymprze-
strzenny(trójwymiarowy)obrazdrógistotybiałej
mózguirdzeniakręgowego.Połączenietychdanych
zuzyskanymizbadaniafMRIBOLDdostarczano-
wychinformacjinatematpołączeńośrodkówkoro-
wych.
Rycina2i27iPreferowanykierunekporuszaniasięcząste-
czekwodywzdłużwłókienistotybiałej.
2.3.1.Podstawyfizyczne
Dyfuzjaanizotropowa–wprzeciwieństwiedo
izotropowej–niemożejużbyćopisywanajednym
parametrem,alewymagaużyciatensora,opisujące-
go„ruchliwość”cząsteczkowąwwielukierunkach
orazkorelacjemiędzynimi.Anizotropiadyfuzji
możebyćobserwowanadziękiprzyłożeniugradien-
tówdyfuzyjnychwwielukierunkach.WDTIpo-
jedynczywokselopisywanyjestzapomocątensora
drugiegostopnia,aniejakwmorfologicznychobra-
zachzapomocąskalara,czyliliczbynp.określającej
intensywnośćsygnału,lubwtomografiikompute-
rowej–osłabieniapromieniowaniawjednostkach
Hounsfielda.
Tensorzerowegostopniajestskalarem,tensor
pierwszegostopniatowektor,adrugiegostopnia
tomacierz[D]owymiarachn×n(wDTIn=3).
TensorDTI(tensordrugiegostopnia)jestmacierzą
symetryczną,cooznacza,żewartośćD
xyrównasię
wartościD
yx.DlategowobrazowaniuDTIwarun-
kiemkoniecznymjestprzyłożenieparydyfuzyjnych
gradientówwminimum6kierunkach,abywypeł-
nićcałąsymetrycznąmacierz3×3.Dlakażdego
wokselaobliczanyjesttensordyfuzjinapodstawie
obrazówuzyskanychzpomiarówwwielukierun-
kach.Liczbakierunkówprzyłożeniagradientów
możeobecniewynosićnawetkilkaset,alewpraktyce
klinicznejrzadkostosujesiętakąliczbękierunków.
Wzrostliczbykierunkówprzyłożeniagradientów
dyfuzyjnychpoprawiarozdzielczośćkątową.Zapo-
mocąprzeliczeńalgebraicznych(rozwiązanierów-
naniacharakterystycznego)macierzzdanymimoż-
naprzedstawićjakozbiórtzw.wartościwłasnych
(λ
1,λ
2,λ
3)iwektorówwłasnych(e
1,e
2,e
3).
Geometrycznietensordyfuzjimożnawyobrazić
sobiejakoelipsoidę.Kształtelipsoidyopisujątrzy
wartościwłasne(eigenvalues–ryc.2.28a;λ
1,λ
2,
λ
3),ajejpołożeniewprzestrzeni–trzyprostopad-
łewektorywłasne(eigenvectors–ryc.2.28b;e
1,e
2,
e
3).Głównywektorwłasnye
1opisujedyfuzjęwzdłuż
długiejosiaksonów(nazywanąteż
dyfuzyjnościąosio-
wą
),awektorye
2,e
3–tzw.
dyfuzyjnośćradialną
,prosto-
padłądodługiejosiaksonów.
Wceluilościowejocenystopniaanizotropiidyfu-
zjigenerowanesą
mapyparametryczne
:
.FA(fractionalanisotropy)–miaraanizotropiiru-
chucząsteczekwody.Jesttomapabezinformacji
okierunkuruchucząsteczekwody.Kierunkowa
kodowanakoloremmapaFAzawieraopróczin-
formacjioFAdodatkowoinformacjęokierunku
anizotropii(directionalinformation);
.RA(relativeanisotropy)–opisujestosunekmię-
dzydyfuzjąizotropowąaanizotropową;
.VR(volumeratio)–opisujezwiązekmiędzyob-
jętościąelipsoidydyfuzjiaobjętościąsfery,której
promieńrównasięśredniejdyfuzyjności;
.AI(anisotropyindex);
.FDM(fiberdensitymapping)–gęstośćwłókien.
Szerokowklinicznychzastosowaniach,szczegól-
niedoocenyobszarówudaru,wykorzystywanajest
mapapozornegowspółczynnikadyfuzji
(apparentdiffusion
coefficient–ADC).Dowyznaczeniawspółczynni-
kaADCwymaganejestwykonaniepomiarówbez
gradientudyfuzyjnego(b=0)izgradientemdyfu-
zyjnymb.Współczynnikidlakażdegopunktux,y,
zwyznaczasięzzależności:
ADC(x,y,z)=–ln[S
b(x,y,z)/S
b=0(x,y,z)]/b
gdzie:
S
b(x,y,z),S
b=0(x,y,z)wartośćwpunkciex,y,zobrazuod-
powiedniodlagradientudyfuzyjnegob(zzakresu400–
–1500[smm–2])ib=0.
PODSTAWyTeOreTyczNebADAńObrAzOWych
35
