Diffusion tensor imaging

Diffusion tensor imaging (DTI) er en teknikk utviklet i midten og siste halvdel av 1990-tallet, basert på magnetresonanstomografi (MR). Begrepet, som er engelsk, har foreløpig ikke fått noe hevdvunnet norsk navn. Teknikken muliggjør visualisering av lokalisasjon, orientering og anisotropi i hjernens hvite substans. Aksonenes arkitektur i parallelle bunter og deres myelin-skjeder fasiliterer diffusjon av vannmolekylene fortrinnsvis langsmed aksonenes hovedretning.

Denne preferansen for orientert diffusjon benevnes som anisotropisk diffusjon. Denne form for bildediagnostikk er en forlengelse av diffusjons-MR. Hvis man anvender diffusjonsgradienter (m.a.o. magnetfelt-variasjoner) i minst 6 retninger, er det mulig å kalkulere for hver enkelt voksel en såkalt tensor (m.a.o. en tredimensjonal matrise) som beskriver den tredimensjonale formen for diffusjon. Aksonenes fiberretning indikeres ved tensorenes hovedsakelige egenvektor. Denne vektoren kan fargekodes, som gir et kart over fibrenes posisjon og retning (rødt for høyre-til-venstre, blått for superiørt-inferiørt, grønt for anteriørt-posteriørt). Fargenes lyshet vektes av den fraksjonelle anisotropi, som angir graden av anisotropi i hvert enkelt voksel. Mean Diffusivity (MD) eller trace er et gradert mål på total diffusjon innenfor en enkelt voksel. Disse målene brukes klinisk for å lokalisere lesjoner i hjernens hvite substans som ikke kan illustreres på andre former for MR-undersøkelser.

Diffusion tensor imaging data kan brukes for å utføre traktografi i hvit substans. Fiber tracking-algoritmer kan brukes for å illustrere en nervebane i sin helhet (f.eks. pyramidebanen), som formidler motorsignaler fra motorisk cortex til ryggmargen og det perifere nervesystemet.

I klinisk sammenheng brukes DTI for å påvise lokalisasjon i hjernens hvite substans, for å lokalisere svulster i relasjon til fiberbanene i hvit substans (infiltrasjon, defleksjon)), for å lokalisere fiberbanene i den hvite substansen i forbindelse med planlegging av nevrokirurgiske inngrep og for å vurdere modningsprosessen av den hvite substansen hos barn.

Eksterne lenker

• White Matter Atlas – atlas den hvite substansen
• Pediatric DTI database – database for DTI hos barn
• Thesis on DTI – avhandling om DTI
• Information, with image gallery - informasjon, med bildegalleri
• nordicICE Diffusion Module – norskutviklet programvare for DTI og fMRI