Resonancia magnética ponderada por difusión.

La difusión es el principal proceso físico que ocurre durante las reacciones metabólicas celulares. La primera imagen de RM ponderada por difusión se obtuvo en 1985. La RM de difusión se incorporó a la práctica clínica junto con los escáneres de RM de tercera generación. Para obtener tomografías ponderadas por difusión, se utilizan secuencias de pulsos ecoplanares "spin echo" EPI con dos gradientes de difusión de la misma amplitud y duración. Para evaluar cuantitativamente las propiedades de difusión del agua en el tejido, se construyen mapas de difusión paramétricos, en los que el color de cada píxel corresponde al coeficiente de difusión medido. En el mapa de difusión, los tejidos con una alta tasa de difusión del agua se colorean en tonos rojos y blancos, mientras que los tejidos con una baja tasa de difusión se colorean en azul y negro.

La dependencia de la capacidad de difusión de las moléculas con respecto a la dirección se denomina anisotropía de difusión. En la sustancia blanca del cerebro, las moléculas de agua se difunden fácilmente a lo largo de las fibras nerviosas, pero su movimiento a través de ellas está limitado por la vaina de mielina impermeable.

La resonancia magnética con tensor de difusión se utiliza para visualizar la anisotropía de la difusión del agua en el tejido.

En la resonancia magnética con tensor de difusión, la orientación de los elipsoides de difusión en vóxeles se utiliza para determinar el recorrido de las fibras nerviosas que forman tractos nerviosos mediante la conexión de los vectores propios del tensor de difusión. Los algoritmos de conexión son bastante complejos, por lo que se emplean diversos métodos de cálculo para dibujar el recorrido de las numerosas fibras nerviosas que forman un tracto nervioso. Por ello, la resonancia magnética con tensor se denomina a menudo tractografía, un método para visualizar el recorrido de los tractos nerviosos. En su forma más simple, la anisotropía de difusión parcial está codificada por colores, y las direcciones del movimiento de difusión de las moléculas de agua en los tejidos se visualizan coloreando los píxeles con un color específico según la orientación de su vector propio (rojo en el eje X, verde en el eje Y, azul en el eje Z).

La resonancia magnética con tensor de difusión permite detectar conexiones estructurales entre partes del cerebro, lo que es especialmente importante en procesos volumétricos y enfermedades que distorsionan la estructura anatómica o destruyen la sustancia blanca (tumores, TCE, enfermedades desmielinizantes, etc.).

Aplicación clínica de la resonancia magnética ponderada por difusión y por tensor de difusión. Una disminución en la velocidad del coeficiente de difusión medido en el tejido cerebral es un indicador sensible de trastornos isquémicos y la gravedad de la isquemia. Hoy en día, el uso de imágenes ponderadas por difusión es uno de los métodos más rápidos y específicos para diagnosticar el infarto cerebral isquémico en las primeras etapas de su desarrollo (hasta 6 horas), cuando existe una ventana terapéutica para el uso de trombólisis y la restauración parcial o completa del flujo sanguíneo en los tejidos cerebrales afectados. En la fase aguda del ictus cerebral, el área de la lesión cerebral en las imágenes ponderadas por difusión presenta una señal de MP típicamente alta, mientras que el tejido cerebral normal aparece oscuro. Lo contrario ocurre en los mapas del coeficiente de difusión medido. Los mapas del coeficiente de difusión medido se han convertido en un medio para diagnosticar la isquemia y monitorizar dinámicamente el desarrollo del accidente cerebrovascular agudo y la posterior degeneración tisular crónica causada por la isquemia. La no invasividad y la rapidez de aplicación de las imágenes ponderadas por difusión determinan la importancia primordial del método en el diagnóstico primario del daño cerebral isquémico.

Todos los estudios de difusión se realizan sin la introducción de un medio de contraste, lo cual es importante para pacientes graves y para estudios especializados del desarrollo cerebral en niños, desde el período intrauterino. En este último caso, la resonancia magnética de difusión permite obtener características tisulares cualitativas (visuales) y cuantitativas adicionales, abriendo nuevas posibilidades para el estudio de la microestructura del tejido cerebral durante su desarrollo.

Las imágenes ponderadas en difusión y los mapas de difusión proporcionan información diagnóstica adicional para diferenciar tumores cerebrales con manifestaciones similares en la resonancia magnética T1 y T2 (gliomas, tumores con acumulación en forma de anillo de agente de contraste), edema peritumoral (vasogénico o citotóxico), proporcionan datos sobre la presencia o ausencia de quistes intratumorales, etc.

Las imágenes ponderadas por difusión proporcionan información invaluable en tan poco tiempo para el diagnóstico de lesiones inflamatorias del cerebro y la columna vertebral (p. ej., abscesos cerebrales, empiemas). El contenido purulento del absceso se caracteriza por una alta señal de MP y se visualiza fácilmente en cualquier etapa del tratamiento, incluido el postoperatorio. La organización estructural de algunos tumores cerebrales, en particular los meningiomas y los neurinomas, permite predecir el tipo histológico del tumor con alta fiabilidad mediante imágenes ponderadas por difusión incluso antes de la cirugía. Con los datos de este método, se diferencian con precisión los quistes epidermoides y aracnoideos.

La tractografía es una técnica nueva y prometedora que permite visualizar de forma no invasiva las vías de conducción cerebrales. A pesar de las dificultades técnicas que aún existen, los primeros resultados aplicados a tareas neuroquirúrgicas parecen prometedores. Gracias a la resonancia magnética con tensor de difusión, conociendo la ubicación de las vías de conducción y considerando su importancia en el proceso patológico (desplazamiento/deformación o invasión y daño), es posible planificar el abordaje quirúrgico y el volumen de extirpación quirúrgica de tumores intracerebrales.

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