Itu Pencitraan tensor difusi atau pencitraan resonansi magnetik berbobot difusi (DW-MRI) merepresentasikan perilaku difusi molekul air dalam jaringan biologis sebagai metode pencitraan berdasarkan MRT klasik, yang terutama digunakan dalam pemeriksaan otak. Mirip dengan MRI klasik, prosedur ini non-invasif dan tidak memerlukan penggunaan radiasi pengion.
Apa itu Pencitraan Sensor Difusi?
Pencitraan resonansi magnetik berbobot difusi adalah metode pencitraan resonansi magnetik (MRT) yang mengukur gerakan difusi molekul air dalam jaringan tubuh.
Dalam praktik klinis, ini terutama digunakan untuk memeriksa otak, karena perilaku difusi air memungkinkan kesimpulan yang diambil tentang beberapa penyakit pada sistem saraf pusat. Dengan bantuan tomografi resonansi magnetik berbobot difusi atau pencitraan tensor difusi, informasi tentang jalannya berkas serabut saraf yang besar juga dapat diperoleh. Dalam pencitraan tensor difusi (DTI) yang sering digunakan, varian DW-MRI, ketergantungan arah dari difusi juga dicatat.
DTI menghitung tensor per satuan volume, yang digunakan untuk menggambarkan perilaku difusi tiga dimensi. Namun, karena banyaknya data yang diperlukan, pengukuran ini secara signifikan lebih memakan waktu daripada MRI klasik. Data hanya dapat diinterpretasikan dengan menggunakan berbagai teknik visualisasi. Saat ini, pencitraan tensor difusi yang muncul pada 1980-an didukung oleh semua perangkat MRI baru.
Fungsi, efek & tujuan
Seperti pencitraan resonansi magnetik konvensional, pencitraan resonansi magnetik berbobot difusi didasarkan pada fakta bahwa proton memiliki putaran dengan momen magnet. Putaran dapat menyelaraskan dirinya sendiri baik paralel atau anti-paralel ke medan magnet eksternal.
Penjajaran anti-paralel memiliki status energik yang lebih tinggi daripada perataan paralel. Ketika medan magnet eksternal diterapkan, kesetimbangan dibentuk untuk mendukung proton berenergi rendah. Jika medan frekuensi tinggi dinyalakan melintasi medan ini, momen magnet berbalik ke arah bidang xy tergantung pada kekuatan dan durasi pulsa. Kondisi ini dikenal sebagai resonansi magnetik nuklir. Ketika medan frekuensi tinggi dimatikan lagi, inti berputar menyelaraskan dirinya kembali ke arah medan magnet statis dengan jeda waktu yang tergantung pada lingkungan kimia proton.
Sinyal didaftarkan melalui tegangan yang dibangkitkan dalam kumparan pengukur. Dalam tomografi resonansi magnetik berbobot difusi, medan gradien diterapkan selama pengukuran, yang mengubah kekuatan medan medan magnet statis ke arah yang telah ditentukan. Hal ini menyebabkan inti hidrogen keluar dari fase dan sinyal menghilang. Jika arah rotasi inti dibalik oleh pulsa frekuensi tinggi baru, inti tersebut kembali ke fase dan sinyal terjadi lagi.
Namun, intensitas sinyal kedua lebih lemah karena beberapa inti tidak lagi dalam fase. Hilangnya intensitas sinyal ini menggambarkan difusi air. Semakin lemah sinyal kedua, semakin banyak inti yang berdifusi ke arah bidang gradien dan semakin rendah resistansi difusi. Resistensi terhadap difusi pada gilirannya bergantung pada struktur internal sel saraf. Dengan bantuan data yang diukur, struktur jaringan yang diperiksa dapat dihitung dan diilustrasikan.
Pencitraan resonansi magnetik berbobot difusi sering digunakan dalam diagnosis stroke. Kegagalan pompa natrium-kalium dalam kejadian stroke sangat membatasi gerakan difusi. Dengan DW-MRI ini langsung terlihat, sedangkan dengan MRI konvensional perubahan seringkali hanya dapat didaftarkan setelah beberapa jam. Bidang aplikasi lain berkaitan dengan perencanaan operasi dalam bedah otak.
Pencitraan tensor difusi menentukan jalannya jalur saraf. Ini harus diperhitungkan saat merencanakan operasi. Rekaman juga dapat menunjukkan apakah tumor telah menembus saluran saraf. Metode ini juga dapat digunakan untuk menilai pertanyaan apakah suatu operasi memiliki prospek sama sekali. Banyak penyakit neurologis dan psikiatris, seperti penyakit Alzheimer, epilepsi, sklerosis multipel, skizofrenia, atau ensefalopati HIV, sekarang menjadi subjek penelitian pencitraan tensor difusi. Pertanyaannya adalah bagian otak mana yang dipengaruhi oleh penyakit apa. Pencitraan tensor difusi juga semakin banyak digunakan sebagai alat penelitian untuk studi ilmu kognitif.
Resiko, efek samping & bahaya
Meskipun hasilnya bagus dalam diagnosis stroke, dalam persiapan operasi otak dan sebagai instrumen penelitian dalam banyak studi klinis, tomografi resonansi magnetik berbobot difusi masih memiliki batasan aplikasinya.
Dalam beberapa kasus, proses tersebut belum sepenuhnya berkembang dan membutuhkan penelitian dan pengembangan intensif untuk memperbaikinya. Pengukuran tomografi resonansi magnetik berbobot difusi seringkali hanya menawarkan kualitas gambar yang terbatas karena gerakan difusi hanya diekspresikan oleh pelemahan sinyal yang diukur. Sedikit kemajuan telah dibuat bahkan dengan resolusi spasial yang lebih tinggi, karena dengan elemen volume yang lebih kecil, pelemahan sinyal menghilang dalam kebisingan alat pengukur. Selain itu, sejumlah besar pengukuran individu diperlukan.
Data pengukuran harus dikerjakan ulang di komputer agar dapat memperbaiki beberapa gangguan. Sejauh ini, masih terdapat masalah untuk merepresentasikan perilaku difusi kompleks yang memuaskan. Menurut perkembangan terkini, difusi dalam voxel hanya dapat direkam dengan benar dalam satu arah. Metode sedang diuji yang secara bersamaan dapat membuat rekaman dengan pembobotan difusi ke berbagai arah. Ini adalah proses yang membutuhkan resolusi sudut tinggi.
Metode evaluasi dan pengolahan data juga masih perlu dioptimalkan. Dalam penelitian sebelumnya, misalnya, data yang diperoleh dari pencitraan resonansi magnetik berbobot difusi untuk kelompok subjek uji yang lebih besar dibandingkan satu sama lain. Akan tetapi, karena perbedaan struktur anatomi individu yang berbeda, hal ini dapat menyebabkan hasil studi yang menyesatkan. Itulah mengapa metode baru untuk analisis statistik harus dikembangkan.
