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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PERUGIA
FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIA
CORSO DI LAUREA IN
TECNICHE DI RADIOLOGIA MEDICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA
Anno Accademico 2005/2006
“La Diffusione RM nella patologia encefalica’’
Relatore Laureando
Dr. P. Floridi Alessandro LigiServizio di Neuroradilogia Az. Osp. Perugia
Dir. Dr.P. Pelliccioli
Presidente del Corso di Laurea Prof. Renato Palumbo
• La diffusione indica il moto caotico e disordinato delle molecole di acqua nei tessuti biologici
• L’acqua rappresenta il 70% in volume dei tessuti biologici
• L’acqua riveste un ruolo importante nell’equlibrio osmotico dei tessuti, nel trasporto degli enzimi e dei substrati metabolici
DiffusioneDiffusione
• Isotropica: espressione di movimenti caotici che avvengono in un fluido omogeneo
• Anisotropica: è condizionata dalla struttura del tessuto e tiene conto di ostacoli biologici
Diffusione anisotropica(direzionale): le cellule nervose, le fibre mieliniche, rapprentano una barriera
al movimento dell’acqua
DiffusioneDiffusione
La misura della mobilità dell'acqua può risultare un valido strumento per descrivere la struttura dei tessuti su scala microscopica, ben oltre la capacità di risoluzione delle usuali metodiche di imaging
• produce immagini che dipendono dai movimenti microscopici delle molecole di acqua
• importante strumento diagnostico nella pratica clinica
Diffusion RM
Tecnica di Stejskal–Tanner : seq. spin-echo combinata con due gradienti di diffusione
γ = 42Mhz/Tesla (cost. g.magn.)
G= gradiente di diffusione
δ= durata di applicaz. G
∆= tempo tra due impulsi G
Il diverso lvello di pesatura in diffusione si ottiene modificando il valore di
b-value
Alto valore di b alta attenuazione del segnale di diffusione
La diffusione dell’acqua in presenza di un gradiente di sfasamento causa attenuazione del segnale RM
Tecnica
Immagini Immagini isotropicheisotropiche-- Immagini pesate in diffusione(DWI)Immagini pesate in diffusione(DWI)
Immagini Immagini anisotropicheanisotropiche-- Tensore di diffusione (DTI)Tensore di diffusione (DTI)-- TrattografiaTrattografia (FT(FT))
MR GE 1,5 MR GE 1,5 TeslaTeslaGradienti 20mT/mGradienti 20mT/m
Seq.Seq. DWIDWISingleSingle--ShotShot SE EPISE EPITR=6000, TE=80TR=6000, TE=8030, 6 mm, 24 30, 6 mm, 24 FovFov, 24 sec, 24 secB 0B 0--1000sec/mm1000sec/mm22
b=500 b=1000 b=1500
b=0
ADC (Apparent Diffusion Coefficient)
• Sono ottenute acquisendo due DWI a bvalue differenti (0 e 1000)
• contengono una precisa informazione quantitativa relativa ai processi diffusivi
• appaiono come il negativo delle DWI
• non risentono di alcuna pesatura T2
ADC (Coefficienti di Diffusione Apparente)
ADC riflette l’organizzazione strutturale del tessuto
Aumento della diffusionecon l’aumentare del valore di
b value
Applicazioni ClinicheApplicazioni Cliniche
•• IschemiaIschemia cerebrale acutacerebrale acuta
•• Tumori cerebraliTumori cerebrali
•• InfezioniInfezioni
•• TraumiTraumi
•• Malattie Malattie demielinizzantidemielinizzanti
IschemiaIschemia acutaacuta
3 ore3 giorni
differenziazione lesione acuta da cronichedifferenziazione lesione acuta da croniche
differenziazione lesione acuta da cronichedifferenziazione lesione acuta da croniche
Epidermoide
Cistiaracnoidale
GBM
ascesso
Tecnica
Immagini isotropiche- immagini pesate in diffusione(DWI)
Immagini Immagini anisotropicheanisotropiche-- tensore di diffusione(DTI)tensore di diffusione(DTI)-- TrattografiaTrattografia(FT)(FT)
Tensore di diffusioneTensore di diffusione
• descrizione completa dei processi diffusivi in mezzi anisotropi
• acquisizione di un minimo di 6 DWI pesate in diffusione lungo direzioni diverse e di un’immagine a bvalue nullo.
• consente di superare i limiti di direzionalitdirezionalitààdi DWI e mappe ADC
Tensore di diffusioneTensore di diffusione
• Indici di diffusione anisotropa sono l’Anisotropia Frazionaria (FA)
• Il naturale sostituto di una mappa ADC può essere rappresentato da una mappa di Traccia (Trattografia)
Fascio cortico-spinale
possibili alterazioni delle fibre nervose possibili alterazioni delle fibre nervose realizzabili nelle lesioni neoplasticherealizzabili nelle lesioni neoplastiche
deviate infiltrate
edematose distrutte
Neoplasia benigna: i fasci Neoplasia benigna: i fasci corticocortico--spinalispinalisono sono deviatideviati dal tumoredal tumore
AstrocitomaAstrocitoma: le fibre nervose sono : le fibre nervose sono infiltrateinfiltratedal tumoredal tumore
ConclusioniConclusioni
“DWI” “ mappe ADC” “ indici di diffusione anisotropa” “Trattrografia”
forniscono un potente mezzo di indagine per i processi di diffusione microscopica dell’acqua a livello del tessuto nervoso
ConclusioniConclusioni
La La diffusiondiffusion RMRM èè una metodica di studio una metodica di studio speciale che rappresenta un approccio speciale che rappresenta un approccio complementare allo studio di Imaging complementare allo studio di Imaging convenzionaleconvenzionale
ConclusioniConclusioni
Possono essere rivelate alterazioni patologiche non facilmente evidenziabili con altre tecniche diagnostiche di base.
E’ possibile evidenziare precocemente alcunepatologie, fra cui l’ischemia iperacuta, quandoil danno non è ancora strutturale ma solamente funzionale
ConclusioniConclusioni
Il limite è rappresentato dalla necessità di avere apparecchiature ad alto campo e gradienti di almeno 20mT/m
ConclusioniConclusioni
T S R MT S R MNecessarie conoscenze dei principi Necessarie conoscenze dei principi chimicochimico--fisicifisici alla base del fenomeno alla base del fenomeno
Conoscenza e riconoscimento dellaConoscenza e riconoscimento dellapatologia del sistema nervosopatologia del sistema nervoso
Valutazione tecnica del risultato ottenuto Valutazione tecnica del risultato ottenuto