diffusion
Dotaz
Zobrazit nápovědu
Článek se souhrnně zabývá problematikou měření molekulární difúze pomoci magnetické rezonance (MR) a uvádí několik typických aplikací zobrazováni difuzních koeficientů v diagnostice např. mozkové ischemic, změn u pacientů s fenylketonurií nebo roztroušenou sklerózou (RS). Obrazy byly měřeny metodou difuzně váženého spinového echa Echo-planar Imaging (EPI) s následnou korekcí geometrické distorze obrazů a výpočtem ADC map (Apparent Diffusion Coeffici geometrické distorze obrazů a výpočtem ADC map (Apparent Diffusion Coefficient). Anizotropie difúze molekul v bílé mozkové hmotě je ukázána u zdravého mozku a jsou uvedeny také orientační hodnoty ADC ve trech základních směrech. Diagnostika mozkové ischemic měřením difuzně vážených obrazů je dnes již dobře známou metodou, která umožňuje nejen zobrazit tkáňové změny již několik minut po ischemické události, ale také rozlišit stáří ischemic. Výrazné změny • pokles až o 40 % - byly naměřeny u pacientů s fenylketonurií, a to v oblastech typických naopak jednat o typickou demyelinizaci, čemuž nasvědčuje prakticky normální hodnota NAA naměřená v těchto oblastech pomocí MR spektroskopie. Také u pacientů s RS jsme naměřili změny ADC, ale jejich velikost a směr (snížení či zvýšení) byly závislé na velikosti postižených míst a pravděpodobně i na jejich stáří.
The presented paper summarizes the problem of assessment of molecular diffusion by magnetic resonance (MR) and discuss several typical applications of diffusion imaging in the diagnosis e.g. of cerebral ischaemia, changes in patients with phenylketonuria or multiple sclerosis (MS). The images were measured using diffiision weighted (DW) spin echo Echo-planar Imaging (EPI) sequence with subsequent correction of the geometrical distorsion of images and calculation of ADC maps (Apparent Diffusion Coefficient). Anisotr opy of molecule diffusion in the white matter of the brain is demonstrated in a healthy brain, as well as approximate ADC values in three basic directions. The diagnosis of cerebral ischaemia by assessment of DW images is nowadays a well known method which makes it possible not only to visualize tissue changes already several minutes after the ischaemic attack but it can also differen¬ tiate the age of the ischaemia. Marked changes - a decline by as much as 40 % - were found in patients with phenylketonuria in areas typical by prolongation of T2. These changes are obviously associated with changes in the myelinization of white matter, but typical demyelinization is not necessarily involved, as suggested by normal NAA values assessed in these areas by MR spectroscopy. Also in patients with MS changes of ADC were found but their magnitude and direction (increase or decrease) depended on the size of the affected areas and probably on their age.
Onemocnění, u kterých se na MR mozku objevuje restrikce difuze, je celá řada. U ně kte rých je přítomna prakticky vždy, u jiných jen v ně kterých případech a často pak znamená horší prognózu. V diferenciální dia gnostice nálezu na MR pomáhá obraz na dalších sekvencích a klinický nález. Cílem tohoto přehledného referátu je výčet a popis onemocnění, které se mohou projevit restrikcí difuze při vyšetření MR. Nejčastěji se restrikce difuze nachází u akutní ischemie, typická je její přítomnost v obsahu abscesu nebo empyému, u lymfomů a Creutzfeldt-Jakobovy choroby. Můžeme ji ale také nalézt u vysoce celulárních tumorů, některých metastáz, u difuzního axonálního poranění, akutní diseminované encefalomyelitidy, encefalitidy, syndromu zadní reverzibilní encefalopatie, Wernickeho encefalopatie, Marchiafavova-Bignamiho syndromu, osmotického demyelinizačního syndromu, hypo-/ hyperglykemie, cyst Rathkeho výchlipky, v akutní fázi Wilsonovy choroby, u otravy oxidem uhelnatým a vzácně i u RS a epilepsie. Restrikci difuze hodnotíme na difuzí vážené sekvenci (diffusion-weighted image; DWI). Restrikci difuze můžeme popsat pouze v případě, že nalezneme hypersignální oblast na DWI obrazech s vyšší hodnotou b (obvykle b = 1 000) a současně ve stejném místě snížený signál na mapách aparentního difuzního koeficientu.
There are a lot of diseases that can show restricted diff usion on brain MRI. While it is almost always present in some of them, it can be seen only occasional ly in others, in which case it is usual ly associated with a more severe prognosis. Additional MRI sequences and clinical presentation aid in the diff erential dia gnosis. The aim of this review is to enlist and describe diseases that can present with restricted diffusion on brain MRI. Restricted diffusion is most often found in acute ischemia and it is also typically present in an abscess or empyema as well as in lymphomas and Creutzfeldt- Jacob disease. It can also be found in highly cellular tumors, certain metastases, diffuse axonal injury, acute dis seminated encephalomyelitis, encephalitis, posterior reversible encephalopathy syndrome, Wernicke’s encephalopathy, Marchiafava-Bignami syndrome, osmotic demyelination syndrome, hypo-/ hyperglycemia, Rathke’s cleft cysts, acute-stage Wilson’s disease, carbon monoxide poisoning, and, rarely, in MS and epilepsy. Restricted diffusion is assessed on diffusion-weighted images (DWI). It can only be valid in the case of a simultaneous finding of a hypersignal area on DWI with a higher b value (usually b = 1,000) and of a hyposignal area in the same location on apparent diffusion coefficient maps.
- MeSH
- absces mozku diagnostické zobrazování patologie MeSH
- diferenciální diagnóza MeSH
- difuzní magnetická rezonance MeSH
- dospělí MeSH
- ischemie mozku diagnostické zobrazování patologie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie * MeSH
- nádory mozku diagnostické zobrazování patologie MeSH
- nemoci mozku * diagnostické zobrazování patologie MeSH
- neurozobrazování MeSH
- senioři MeSH
- zobrazování difuzních tenzorů MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Mismatch (nesoulad) mezi tíží ischemického iktu (IS) kvantifikovanou pomocí škály National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) a objemem infarktového ložiska na MRI- DWI (Clinical- Diffusion Mismatch; CDM) může predikovat následnou progresi velikosti infarktu a neurologického deficitu. Cílem práce bylo srovnat progresi ischemických změn, klinický stav a incidenci symptomatického krvácení (sICH) u pacientů s akutním iktem, kteří měli/ neměli CDM a současně byli léčeni intravenózní trombolýzou (IVT) do 3 hod od vzniku iktu. Soubor a metodika: Retrospektivně bylo analyzováno celkem 125 konsekutivních pacientů s hemisferálním ischemickým iktem (78 mužů, průměrný věk 66,0 +/- 12,1 let). CDM byl definován jako NIHSS >/= 8 a DWI objem /= 8 a DWI objem > 25 ml. Objem infarktu byl kvantifikován při přijetí a po 24 hod. Neurologický deficit byl hodnocen pomocí škály NIHSS při přijetí a po 24 hod, a 90denní klinický výsledek pomocí modifikované Rankin Scale (mRS). Ke statistickému zhodnocení výsledků byly použity Mann-Whitney, Fischer Exact a ?2 test a dále vícestupňová lineární regresní analýza. Výsledky: CDM byl přítomen u 61 (48,8 %) pacientů a nepřítomen u 31 (26,4 %). Pacienti bez mismatche měli signifikantně větší progresi infarktových změn (p < 0,0001) po 24 hod. CDM pacienti měli významně větší pokles ve škále NIHSS po 24 hod (p = 0,005) a lepší 90denní klinický výsledek (medián mRS: 1) oproti pacientům bez mismatche (medián mRS: 5, p < 0,0001). Pacienti bez mismatche měli vyšší incidenci sICH (16,1 vs 0 %, p = 0,003) a mortalitu po IVT (15,8 vs 0 %, p = 0,0001). Závěr: Pacienti s CDM před IVT měli významně lepší klinický výsledek oproti pacientům bez mismatche.
Mismatch between stroke severity, assessed by the National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS), and the infarction volume on MRI- DWI (Clinical- Diffusion Mismatch; CDM) may predict follow?up infarction expansion and early neurological deterioration. The aim was to compare infarction growth, clinical outcomes and incidence of symptomatic intracerebral hemorrhage (sICH) in acute ischemic stroke (IS) patients presented with and without CDM treated with intravenous thrombolysis (IVT) within three hours. Patients and methods: The set of 125 consecutive hemispheric IS patients (78 males, mean age 66.0 ? 12.1 years) were retrospectively analyzed. CDM was defined as NIHSS ? 8 and DWI volume ? 25 ml, non?mismatch as NIHSS ? 8 and DWI volume > 25 ml. Infarction volume was measured on admission and after 24 hours. Neurological deficit was evaluated using NIHSS on admission and 24 hours later and the 90-day clinical outcome using modified Rankin Scale (mRS). Mann?Whitney, Fischer Exact, Chi- Square tests and multiple stepwise linear regression analysis were used for statistical evaluation. Results: Sixty- one (48.8%) patients presented with CDM and 31 (26.4%) with non?CDM. Non- CDM patients had significantly higher infarct growth (p < 0.0001) after 24 hours. CDM patients had significantly greater decrease in NIHSS after 24 hours (p = 0.005) and better 90- day clinical outcome (median mRS 1) than non?CDM patients (median mRS 5, p < 0.0001). Non- CDM patients (versus CDM) presented with higher incidence of sICH (16.1 versus 0%, p = 0.003) and mortality after IVT (15.8 versus 0%, p = 0.0001). Conclusions: Patients with CDM before IVT had significantly better clinical outcome than those without CDM.
- MeSH
- cévní mozková příhoda farmakoterapie terapie MeSH
- financování organizované MeSH
- hodnocení výsledků zdravotní péče metody využití MeSH
- intravenózní infuze metody využití MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční angiografie metody využití MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody přístrojové vybavení využití MeSH
- neurologické manifestace MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- statistika jako téma MeSH
- trombolytická terapie metody využití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Úvod:Zobrazení difuze pomocí magnetické rezonance (DWI) a zobrazení tenzorů difuze (DTI) jsou metody poměrně často využívané při MR diagnostice mozku. Využití těchto metod pro zobrazení míchy je technicky náročnější a méně časté. Cílem této pilotní práce je shrnutí zkušeností autorů s technikou DWI a DTI z hlediska možného přínosu pro diferenciální diagnostiku míšních lézí. Metodika: Retrospektivně jsme hodnotili DWI/DTI nálezy u 11 pacientů s patologickým nálezem míchy při konvenčním MR zobrazení. Spektrum diagnóz zahrnovalo míšní ischemii, demyelinizaci, ependymom, myelitidu, radiační myelopatii a cévní malformaci. Měřili jsme hodnoty ADC (Apparent Diffusion Coefficient) a v případě DTI i frakční anizotropie (FA) míchy, dále byly hodnoceny nálezy deterministické DTI traktografie. Výsledky: U čtyř pacientů s míšní ischemií byl pozorován pokles ADC hodnoty v místě léze oproti nepostiženému úseku o 36–61 %. Okrsky restrikce difuze byly patrné i u pacienta s radiační myelopatií. U dvou pacientů s ependymomem bylo patrné roztlačení míšních traktů a výrazné snížení hodnoty FA (0,247 a 0,299). U ostatních pacientů nebyla patrná patologie na traktografii, u pacientů s demyelinizací jsme pozorovali středně výrazný pokles hodnoty FA (0,494 a 0,471). Závěr: DWI/DTI míchy může dle našich zkušeností přispět ke správnému nasměrování diferenciálnědiagnostické rozvahy zejména průkazem restrikce difuze u míšních ischemií a zhodnocením obrazu traktografie u míšních tumorů. Další výzkum na větších souborech pacientů by mohl otevřít možnosti diferenciace jednotlivých patologií pomocí kvantifikace DTI parametrů.
Introduction: Diffusion weighted imaging (DWI) and diffusion tensor imaging (DTI) are magnetic resonance imaging methods, nowadays commonly used to depict the brain. Application of these methods for the spinal cord imaging is technically more demanding and less frequent. The aim of this pilot study was to summarize authors' current experience with DWI and DTI of the spinal cord, considering the potential value for the differential diagnosis of the spinal cord lesions. Methods: We retrospectively evaluated DWI/DTI findings in a group of 11 patients with pathological findings of the spinal cord on conventional MRI examination. The diagnosis comprised spinal cord ischemia, multiple sclerosis, myelitis, radiation myelopathy and arteriovenous malformations. We measured apparent diffusion coefficient (ADC) in all patients and, of the DTI data, we also measured fractional anisotropy (FA) values and evaluated the deterministic tractography reconstructions. Results: In four patients with spinal cord ischemia, we observed a decrease of the ADC values of the spinal cord lesions compared to the normal‑appearing segment within a range 36–61%. Small areas of restricted diffusion of the spinal cord were found also in a patient with radiation myelopathy. In two patients with spinal cord tumors, DTI tractography showed displacement and/or disruption of the spinal cord tracts and marked decrease of the FA values (0.247 and 0.299). No abnormalities were observed on tractography in the rest of the patients, moderate decrease of the FA values was found in patients within demyelinating lesions of the spinal cord (0.494 and 0.471). Conclusion: DWI/DTI of the spinal cord may contribute to the correct direction of the differential diagnostic considerations through depiction of restricted diffusion within the spinal cord ischemia and evaluation of tractography in patients with spinal cord tumors. Further research with larger numbers of patients might enable differentiation of the spinal cord lesions based on quantification of DTI parameters.
- Klíčová slova
- onemocnění míchy, zobrazení tenzorů difuze, difuzně vážené zobrazení magnetickou rezonancí,
- MeSH
- diferenciální diagnóza MeSH
- difuzní magnetická rezonance * statistika a číselné údaje MeSH
- dospělí MeSH
- ependymom diagnóza patologie MeSH
- ischemie MeSH
- komprese míchy diagnóza patologie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- míšní ischemie diagnóza patologie MeSH
- mladiství MeSH
- myelitida diagnóza patologie MeSH
- nemoci míchy * diagnóza patologie MeSH
- neurozobrazování metody MeSH
- pilotní projekty MeSH
- reprodukovatelnost výsledků MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- roztroušená skleróza diagnóza patologie MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- zobrazování difuzních tenzorů * metody statistika a číselné údaje MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
