Basic HTML Version
Ελληνική Ακτινολογία, Τόμος 43, Τεύχος 2, 2012
108
δύναται να απεικονιστεί σαν σφαίρα
8
(Σχήμα 2).
Για την περιγραφή του σχήματος της διάχυσης με
τον υπολογισμό των μετρήσεων σε κλίμακα, χρησιμο-
ποιείται συχνά ο όρος της κλασματικής ανισοτροπίας
9
.
Η κλασματική ανισοτροπία υπολογίζεται συγκρίνοντας
την τιμή του ανύσματος με το μέσο όρο όλων των
ανυσμάτων(<λ>),όπως στην ακόλουθη εξίσωση:
FA =
√
3/2
√
(λ1 - <λ>2)+ (λ2 - <λ>)2 +(λ3
-<λ>2/λ1 2+λ2 2+λ3 2,όπου FA είναι η κλασματική
ανισοτροπία.
Το ελλειψοειδές σχήμα ή η συνάρτηση προσανατο-
λισμού κατανομής είναι η πιο ακριβής μέθοδος για την
απεικόνιση των δεδομένων του τανυστή διαχύσεως,
αλλά μερικές φορές είναι δύσκολο να αναπαραστα-
θούν σε μια τομή στην οθόνη.
Η κωδικοποίηση των δεδομένων της διάχυσης
με τη χρήση χρωμάτων μπορεί να είναι ένας πιο
πρακτικός τρόπος απεικόνισης των δεδομένων
9
.Στο
σύστημα κωδικών που χρησιμοποιούμε, το κόκκινο
αντιστοιχεί στη διάχυση κατά μήκος του στεφανιαίου
χ άξονα (δεξιά – αριστερά), το μπλε κατά μήκος του
εγκάρσιου ψ άξονα (άνω – κάτω) και το πράσινο κατά
μήκος του προσθιοπισθίου z άξονα (εμπρός – πίσω). Η
ένταση του χρώματος είναι ανάλογη με την κλασματική
ανισοτροπία, δηλαδή την πυκνότητα των δεματίων των
ινών (Εικόνα 1). Το μοντέλο του τανυστή διαχύσεως
μας δίνει πληροφορίες για δέσμες ινών, οι οποίες
έχουν κοινή κατεύθυνση, ενώ αποτυγχάνει όταν αυτές
οι ίνες διασταυρώνονται.
ΣΥΝΔΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ
ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ
Η δυνατότητα απεικόνισης ανατομικών συνδέσε-
ων μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου,
χωρίς τη χρησιμοποίηση επεμβατικών τεχνικών και
στηριζόμενη στην εξατομίκευση, δημιούργησε μια νέα
εποχή στη λειτουργική νευροαπεικόνιση. Ειδικότερα,
η μελέτη των δεδομένων της λειτουργικής MRI (fMRI)
αναδεικνύει πώς φλοιώδεις περιοχές ενεργοποίησης
συνδέονται μεταξύ τους μέσω κάποιου νευρωνικού
δικτύου. Αυτό το νευρωνικό δίκτυο απεικονίζεται με
τη μέθοδο της DTI. Η συγχώνευση των δυο τεχνικών
δημιουργεί εικόνες σύντηξης(fusion) fMRI και DTI.
Το DTI καθορίζει το γενικό προσανατολισμό των δε-
ματιών της λευκής ουσίας σε κάθε voxel, υποθέτοντας
ότι μόνο μια κατεύθυνση παρουσιάζεται ή υπερέχει
σε κάθε voxel και ότι η διάχυση είναι μεγαλύτερη
κατά μήκος αυτής της κατεύθυνσης. Εντυπωσιακοί
χρωματικοί χάρτες απεικονίζουν εικονικά νευρικά
δεμάτια κατά μήκος του εγκεφάλου, που μπορούν
εύκολα να αναπαραχθούν, αλλά δεν ανταποκρίνονται
στα ακριβή ανατομικά δεδομένα. Η ιχνηλασία των
νευρικών ινών σε πειραματόζωα, χρησιμοποιώντας
το μαγνήσιο σαν σκιαγραφικό μέσο, έχει συμβάλλει
στην αξιολόγηση της DTI. Η προσέγγιση αυτή είναι
χρήσιμη, όχι μόνο για την αποτίμηση της αρτιότητας
της μεθόδου, αλλά και για να χαρτογραφήσει τα
δεμάτια της λευκής ουσίας. Παραταύτα, παραμένουν
σημαντικά θεμελιώδη ζητήματα, τα οποία ενδεχομένως
να θέσουν σε αμφισβήτηση την DTI.
Η «προς μία κατεύθυνση» έννοια του νευρικού
δεματίου είναι αποδεκτή για τους κύριους, μεγάλους
νευρώνες, αλλά είναι μη ρεαλιστική για περιοχές όπου
διάφορα μικρά δεμάτια, με διασταυρούμενες κατευ-
θύνσεις, συγκλίνουν ή αποκλίνουν. Έχει αποδειχθεί
ότι σε αυτές τις περιπτώσεις τα πρωτόκολλα του DTI
αποτυγχάνουν. Αυτό αποτελεί σαφώς έναν περιορισμό
της μεθόδου, που απαιτεί σοβαρές βελτιώσεις στο
μοντέλο της DTI ή την ανάπτυξη νέων στρατηγικών.
Επίσης , η αύξηση της χωρικής διακριτικής ικανότητας
μιας εικόνας μπορεί να οδηγήσει στην ελάττωση του
φαινομένου μερικού όγκου, αφού λιγότερα νευρικά
Εικόνα 1.
2D DTI ανασυνθέσεις σε τρία επίπεδα, σύμφωνα
με τη χρωματική κατεύθυνση του κάθε ανύσματος σε κάθε
voxel της εικόνας, όπου κόκκινο είναι η κατεύθυνση αρι-
στερά προς τα δεξιά, πράσινο μπροστά προς τα πίσω και
μπλε η κατεύθυνση άνωθεν προς κάτωθεν και αντίστροφα.
Οι χρωματικοί κωδικοί αντιπροσωπεύουν τη διεύθυνση της
συνιστώσας του ανύσματος, που είναι και η διεύθυνση
πολλών ινών σε κάθε voxel.