Трактография головного мозга что это такое

Диффузионная спектральная томография — неинвазивная методика медицинской визуализации, применяемая в магнитно-резонансной томографии, для количественного измерения диффузии молекул воды в биологических тканях. Получила широкое применение для построения трёхмерных моделей головного мозга и мышечных тканей. [1] Диффузия в биологических тканях ограничена множеством препятствий, такими как стенки клеток и нейронные тракты, а характеристики диффузии в тканях изменяются при некоторых заболеваниях центральной нервной системы. Измерив тензор диффузии, можно рассчитать направление максимальной диффузии и тем самым получить информацию о геометрическом строении тканей человека, например, направлении крупных пучков нервных волокон. Как и классическая МРТ, диффузионно-взвешенная визуализация является неинвазивной процедурой: поскольку контраст изображения достигается исключительно при помощи градиента магнитного поля, то не требуется ни инъекции контрастного вещества, ни использования ионизирующего излучения.

Диффузионная, или диффузионно-тензорная магнито-резонансная томография является наиболее широко используемым вариантом МРТ, которым определяется направление диффузии. Каждый пространственный элемент (воксел) определяется более чем одним числовым значением, по томограммам в градациях серого цвета вычисляется тензор (в частности, матрица размером 3×3), описывающий диффузию в трёхмерном изображении. Такие измерения занимают значительно больше времени, чем обычная МРТ, и генерируют большие объёмы данных, которые могут быть обработаны только рентгенологом с помощью различных методов визуализации.

Получение изображения диффузии осуществили в 1980-х годах, и сейчас оно поддерживается всеми современными МРТ-установками, применяясь, в частности, в клинической практике для диагностики инсульта, потому что пострадавшие области мозга на ней чётко видны до того, как их можно рассмотреть при классической томографии. Диффузионная томография была разработана в середине 1990-х годов. Некоторые клиники используют её для хирургических и плановых обследований при радиотерапии. Кроме того, диффузионно-тензорная МРТ используется в медицинских исследованиях для изучения заболеваний, связанных с изменением белого вещества (происходит при болезни Альцгеймера или рассеянном склерозе). Дальнейшее развитие направления диффузионной МРТ является текущим предметом исследований, например, в рамках Human Connectome Project ru en.

Читайте также:  Отличительные особенности кровообращения плода

Иногда обычная МРТ головного мозга не позволяет выявить причину патологического нарушения. В таком случае применяются специальные функциональные методы нейровизуализации, одним из которых является МРТ трактография.

Что такое МР-трактография головного мозга

МР-трактография (или диффузионно-тензорная визуализация) определяет степень диффузии молекул воды вдоль миелиновых оболочек нервных волокон. Благодаря этому получают сведения о взаимосвязи между отделами головного мозга, нарушении целостности (различные повреждения или инвазию) пучков нервных волокон и проводящих путей мозга – трактов белого вещества.

Трактография головного мозга применяется при планировании операций, т.к. на основании полученных данных нейрохирург может определить расположение проводящих путей в дооперационный период. Помимо этого, МР-трактография успешно используется для выявления:

  • эпилепсии;
  • нейродегенеративных поражений трактов;
  • воспалительных процессов, например, эмпиемы, абсцессов;
  • ишемического инсульта, при этом на основании уровня снижения скорости диффузии судят о степени тяжести ишемии. Трактография является высокоспецифичным методом ранней диагностики ишемического инфаркта на том этапе, когда применения лечебных мероприятий способствует полному либо частичному восстановлению мозгового кровотока;
  • объемных образований и их дифференциальной диагностики. Так, МР-трактография позволяет различать арахноидальные и эпидермоидные кисты, менингиомы и невриномы, глиомы, а также тип отека тканей, окружающих опухоль.

Процедура является неинвазивной и не требует контрастного усиления. Обычно трактография дополняет обычную МРТ головного мозга, что удлиняет обследование на 5-10 минут.

Статья была подготовлена Службой записи на МРТ и КТ.

Запись на диагностику в более 50 клиник по всем районам города.
Услуги совершенно бесплатны для пациентов.
Служба работает каждый день с 8 утра до 24 вечера.

Узнайте минимальную стоимость на Ваше исследование позвонив по телефону: (499) 322-43-13

Диффузионно-тензорная визуализация (ДТВ, DTI), или МР трактография — методика, позволяющая оценить диффузию молекул воды вдоль миелиновой оболочки нервных волокон и получить информацию о связях между различными отделами головного мозга и целостности проводящих путей (нервных трактов, пучков нервных волокон).

Трактография — дополнение к стандартным методам получения диффузионно-взвешенных изображенй, позволяющее получить более детальную информацию об ориентации и кривизне (угле наклона) проводящих путей белого вещества при прохождении через весь головной мозг. При этом для построения траектории диффузии воды по волокнам проводящих путей используется как матрица числовых значений, так и векторы диффузии воды. Траектории изображаются графически в виде пучка кривых. Кроме того, есть методы, позволяющие на основе диффузионной информации построить карты, в которых цветом обозначена ориентация волокон белого вещества. Как правило, при его повреждении повышается диффузия и изменяется направление движения молекул воды. Считается, что по таким изменениям диффузии можно выявить поражение аксонов, а также оценить выраженность демиелинизации, глиоза или других патологических процессов.

Читайте также:  Артериальная гипертензия что это за болезнь

Анатомия

Проводящие пути — цепь нейронов, соединяющих функционально однородные участки серого вещества в ЦНС, занимающих в белом и сером веществе головного и спинного мозга определенное место и проводящих одинаковый импульс. Проводящие пути являются частью сложных рефлекторных дуг, которые соединяют между собой различные отделы центральной нервной системы и обеспечивают двухстороннюю функциональную связь между отдельными структурами головного и спинного мозга. Они отличаются многочисленностью, сложностью строения и надежностью функционирования.

В зависимости от величины, формы и направления нервного импульса проводящие пути получают название:

  • путь (tractus)
  • пучок (fasciculus)
  • волокна (fibrae)
  • спайка (commissura)
  • петля (lemniscus)
  • лучистость (radiatio)

Все проводящие пути ЦНС подразделяют на три группы:

  1. Проекционные
  2. Комиссуральные
  3. Ассоциативные

В процессе становления проводящей системы в онтогенезе первоначально формируются проекционные пути, а затем комиссуральные и ассоциативные.

Ассоциативные проводящие пути

Ассоциативные проводящие пути соединяют участи коры в пределах одного полушария.

  • короткие волокна, которые соединяют корковые поля соседних извилин
  • дугообразные волокна (fibrae arcuatae cerebri)
  • длинные волокна, которые соединяют корковые поля отдаленных извилин
    • верхний продольный пучок (fasciculus longitudinalis superior)
    • нижний продольный пучок (fasciculus longitudinalis inferior)
    • пояс (cingulum)
    • крючковидный пучок (fasciculus uncinatus)
    • Коммиссуральные пути

      Коммиссуральные проводящие пути соединяют симметричные части правого и левого полушарий. К ним принадлежат:

      1. мозолистое тело (corpus callosum)
      2. передняя спайка (commissura anterior), относится к обонятельному мозгу
      3. спайка свода (commissura hippocampi / fornicis), соединяет корковые поля гиппокампа правого и левого полушарий
      4. задняя спайка (comissura posterior)
      5. спайка поводка (comissura habenulare)
      6. межталамическое сращение (adhesio intertalamica)

      Проекционные проводящие пути

      Проекционные пути соединяют кору с подкорковыми образованиями головного мозга и спинным мозгом.

      Проекционные проводящие пути связывают кору головного мозга с его нижележащими отделами (короткие проводящие пути) и со спинным мозгом (длинные проводящие пути).

      Читайте также:  Продукты для укрепления сосудов головного мозга

      По направлению проведения нервного импульса проекционные пути подразделяют на две группы:

      • аферентные — которые проводят нервный импульс от рецепторов, воспринимающих информацию из внешнего мира или внутренней среды организма к различным отделам головного мозга и к коре полушарий;
      • эфферентные — передающие импульс от коры головною мозга и других его отделов на периферию.​​

      Протокол исследования

      Трактографию проводят на МР-томографах с силой поля 1,5-3 Тл. Это выглядит так: используется многоканальная (не менее 6 каналов) фазированная поверхностная катушка для головного мозга. Для ДВ МРТ применяют спин-эхо и эхо-планарную последовательность (single-shot spin-echo echo-planar imaging). Для коррекции двигательных артефактов используют эхо-навигатор. Применяется методика параллельной томографии (например, SENSE) с фактором 2-4. Количество срезов — 96. Они ориентированы перпендикулярно линии, соединяющей переднюю и заднюю спайки мозга. Толщина среза — 2,3 мм, промежуток между ними — 0, поле изображения — 220 мм, время повторения (TR) — 6,599-8,280 мс, время эхо (ТЕ) — 70 мс, количество у среднений — 2, коэффициент диффузии (Ь) — 600 с/мм2. Время исследования — около 9 минут.

      Обработка данных

      Реконструкцию трактограмм проводят с использованием специального программного обеспечения. После получения МР-изображений исследователь, знакомый с анатомией и физиологией головного мозга, выделяет область интереса, в которой будет проводиться реконструкция трактограмм (например, кортикоспинальный тракт на аксиальных изображениях, мозолистое тело на сагиттальных). В результате получаются векторные карты, в которых направление диффузии кодируется цветом: чаще всего красным обозначается движение воды «вправо-влево» (х-элементы), зеленым — «вперед-назад» (у-элементы), синим — «вверх-вниз» (z-элементы). На их основе создаются трехмерные изображения трактов

      Добавить комментарий