D11 Neuroimagem estrutural (TC, RM, DTI)

Tópico

O tecido cerebral gera diferentes tipos de contraste em imagens de ressonância magnética estrutural (RM) dependendo de suas propriedades físicas: o tempo necessário para cada tipo de tecido cerebral recuperar sua magnetização longitudinal e o tempo necessário para o decaimento de sua magnetização transversal diferem entre a substância cinzenta, a substância branca e o líquido cefalorraquidiano. Essas diferenças em ambos os intervalos de tempo são o que permite que esses três tipos de tecido cerebral sejam distinguidos uns dos outros na imagem. A imagem por tensor de difusão (DTI) estende esse mesmo princípio de contraste tecidual, mas, em vez de medir os tempos de relaxamento, mede a difusão anisotrópica da água dentro do tecido da substância branca. Em outras palavras, mede a facilidade com que a água se difunde em algumas direções em comparação com outras dentro da substância branca. Essa difusão anisotrópica é caracterizada por um tensor de difusividade, cujas principais direções de difusão permitem o cálculo da anisotropia fracional do tecido da substância branca, uma medida direta da integridade microestrutural dos tratos axonais que percorrem essa substância branca. Quanto mais íntegros os tratos axonais, maior a anisotropia fracional medida nessa região da substância branca, visto que a água se difunde de forma mais direcional ao longo de axônios íntegros do que ao longo de axônios danificados. Essa anisotropia fracional também serve como uma medida quantitativa da quantidade de mielina que reveste esses axônios — a mesma quantidade de mielina já utilizada para descrever a bainha de mielina do axônio em outro modelo deste catálogo.

Além da anisotropia fracional, a difusão anisotrópica da água na substância branca também é resumida pela difusividade média, que quantifica a magnitude geral da difusão da água sem distinguir a direção em que ela ocorre. Partindo da direção principal de difusão em cada ponto do tecido da substância branca, a tractografia reconstrói o trajeto completo dos feixes de fibras axonais, integrando essa direção principal em todo o tecido da substância branca.

Além da substância branca, a ressonância magnética estrutural também permite a segmentação volumétrica de estruturas específicas do tecido cerebral, como o hipocampo na doença de Alzheimer ou a substância negra na doença de Parkinson. Essa segmentação volumétrica possibilita a quantificação objetiva da atrofia ou do dano estrutural sofrido por cada uma dessas estruturas do tecido cerebral. Em conjunto, esse mesmo tecido cerebral, diferenciado inicialmente por seus tempos de relaxamento e posteriormente caracterizado com maior detalhe pela difusão anisotrópica da substância branca, permite, em última análise, a quantificação objetiva, por meio da segmentação volumétrica, do dano estrutural nas patologias descritas em outros modelos deste catálogo.

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