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Die MR-Diffusionsbildgebung hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Mit der diffusionsgewichteten MR-Bildgebung (DWI, diffusion-weighted imaging) wird für jedes Volumenelement (Voxel) der so genannte ‚scheinbare Diffusionskoeffizient‘ (ADC, apparent diffusion coefficient) der Selbstdiffusion von Wasser, also die Beweglichkeit der im menschlichen Körper in großer Zahl vorkommenden Wassermoleküle, bestimmt. Die Diffusionsbildgebung ermöglicht damit die nichtinvasive Messung und Darstellung mikroskopischer Prozesse im Gewebe und erlaubt wichtige Rückschlüsse auf dessen Beschaffenheit aufgrund der Sensitivität der molekularen Bewegung gegenüber lokaler Geometrie und physiologischer Umgebung. Eine komplexere Methode der diffusionsgewichteten MR-Bildgebung zur Beschreibung der richtungsabhängigen Diffusion ist die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI, diffusion tensor imaging). Dabei wird die Diffusion durch einen Tensor charakterisiert, der die richtungsabhängige Mobilität der Wassermoleküle widerspiegelt. Gerade in Geweberegionen, wie z.B. der weißen Hirnsubstanz und den darin enthaltenen Nervenfasern, die Vorzugsrichtungen mit teilweise sehr hoher Anisotropie aufweisen, kann die DTI Information über die Integrität dieser Strukturen liefern (Traktografie). Die Fusionierung dieser Verbindungsinformation mit funktionellen MR-Daten oder mit Läsionskarten ist ein wichtiger Ansatz für die verbesserte Datenanalyse und Visualisierung, sowohl im Rahmen der Diagnose als auch beispielsweise bei der Planung und Durchführung von Operationen. Ziel des Vortrages ist es, u.a. darzustellen, wie die Diffusionsbildgebung eingesetzt werden kann, um stark anisotrope Strukturen in vivo darzustellen und Faserbahnen dreidimensional zu visualisieren. Einschränkungen und Probleme der Technik werden ebenfalls diskutiert.
Lernziele:
Prinzip der diffusionsgewichteten MR-Bildgebung und Diffusions-Tensor-Bildgebung sowie grundlegende Kenntnisse über Einsatz und Anwendung der DWI/DTI
Korrespondierender Autor: Reichenbach JR
Universitätsklinikum Jena/Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Medizinische Physik, Philosophenweg 3, 07743 Jena
E-Mail: juergen.reichenbach@med.uni-jena.de