Concetti Chiave
- La diffusione dell'acqua in risonanza magnetica analizza il movimento dell'acqua, cruciale per condizioni come lo stroke, dove l'acqua entra nelle cellule riducendo la mobilità.
- Il comportamento dell'acqua varia nel cervello: è libera nel liquor, limitata nel soma e direzionale negli assoni, permettendo l'analisi dei fasci di sostanza bianca.
- La trattografia ricostruisce la sostanza bianca cerebralmente, visualizzando i fasci come il fascicolo arcuato, fondamentale per il linguaggio.
- La spettroscopia in risonanza magnetica scompone il segnale per analizzare metaboliti come N-acetilaspartato e colina, indicativi dello stato del tessuto cerebrale.
- La volumetria, sebbene semplice, richiede tecnologia avanzata per valutare il consumo di glucosio cerebrale attraverso isotopi radioattivi.
Indice
Movimento dell'acqua nel cervello
È una sequenza particolare perché la domanda a cui si vuole rispondere è “come si muove l’acqua?”. Questa è una proprietà importante, che ad esempio viene alterata nello stroke, in cui nella fase di edema citotossico l’acqua entra nella cellula e quindi è meno mobile.
Si richiama il concetto di diffusione nell’acqua: una goccia di inchiostro in un bicchiere d’acqua diffonde liberamente (diffusione libera). A livello cerebrale ci sono alcune zone in cui la diffusione non è libera in tutte le direzioni ma condizionata: nel liquor l’acqua diffonde liberamente così come nel bicchiere; nel soma l’acqua fa fatica a muoversi ma se deve farlo si muove in tutte le direzioni; negli assoni l’acqua si muove solo lungo la direzione dell’assone. Sulla base del movimento preferenziale dell’acqua negli assoni si possono studiare i fasci di sostanza bianca.
Una delle forme più complesse di diffusione è la trattografia, che consiste nella ricostruzione della sostanza bianca sulla base della diffusione dell’acqua lungo gli assoni. Nell’immagine si vedono tutti i fasci nel complesso, ma si possono analizzare anche fasci più specifici: intraemisferici interemisferici (corpo calloso), fasci di proiezione corticospinali, fasci cerebellari (superiori, inferiori, peduncolo cerebellare medio). Ad esempio il fascicolo arcuato è importante nel collegamento delle aree del linguaggio di Broca e Wernicke, situate a sx; in caso di afasia più o meno fluida le lesioni possono riguardare sia la corteccia sia questo fascio.
Spettroscopia e composizione cerebrale
La Rm può essere paragonata alla luce bianca, cioè formata in realtà da molte componenti colorate, e la spettroscopia è la tecnica che permette di scorporare le varie componenti del segnale bianco per ottenere informazioni riguardanti la composizione del tessuto cerebrale. Per esempio, si può valutare la quantità di:
●
N-acetilaspartato: è un marker neuronale e assonale indicativo di integrità del tessuto cerebrale.
● Colina: si trova nelle membrane cellulari, è marker di demielinizzazione e di stati di aumentato turnover cellulare.
● Creatina: è un marker di metabolismo.
● Lattato: è il prodotto finale della glicolisi anaerobica, indicativa di condizioni ischemiche. Il segnale Rm viene scorporato e si visualizza uno spettro con i vari metaboliti in forma di picco.
Tecnologie avanzate in medicina
Prima di poter arrivare ad acquisire un volume si è dovuto raggiungere un livello tecnologico molto alto. La volumetria è la tecnica avanzata più semplice (ormai si fa quasi fatica a considerarla avanzata e sono rari gli ospedali che non fanno le acquisizioni in risonanza magnetica volumetrica). Nel paziente viene iniettato un isotopo radioattivo, combinato con diverse sostanze (ad esempio glucosio), che emetterà fotoni, e successivamente si valuta con la Tc le aree dove si ha la maggior emissione di fotoni. Nella Pet con glucosio marcato si valuta quindi il consumo di glucosio, anche a livello cerebrale.
Domande da interrogazione
- Cos'è la diffusione dell'acqua in risonanza magnetica e perché è importante?
- Come varia la diffusione dell'acqua nel cervello e quali applicazioni ha questa conoscenza?
- Che cos'è la spettroscopia in risonanza magnetica e quali informazioni fornisce?
- In che modo la volumetria si distingue come tecnica avanzata in risonanza magnetica?
La diffusione dell'acqua in risonanza magnetica è una sequenza di imaging che indaga il movimento dell'acqua nei tessuti, particolarmente rilevante per identificare alterazioni come quelle presenti nello stroke, dove la mobilità dell'acqua nelle cellule è ridotta a causa dell'edema citotossico.
Nel cervello, la diffusione dell'acqua varia a seconda della zona: è libera nel liquor, limitata nel soma, e direzionale negli assoni. Questa conoscenza permette di studiare i fasci di sostanza bianca e di utilizzare tecniche come la trattografia per la ricostruzione della sostanza bianca basata sul movimento dell'acqua lungo gli assoni.
La spettroscopia in risonanza magnetica è una tecnica che analizza le varie componenti del segnale per ottenere informazioni sulla composizione del tessuto cerebrale, permettendo di valutare la presenza di metaboliti come N-acetilaspartato, colina, creatina e lattato, ognuno dei quali fornisce indicazioni specifiche sulla salute del tessuto cerebrale.
La volumetria, nonostante sia considerata una delle tecniche avanzate più semplici in risonanza magnetica, richiede un alto livello tecnologico per l'acquisizione di volumi. Utilizza isotopi radioattivi combinati con sostanze come il glucosio per valutare, ad esempio, il consumo di glucosio a livello cerebrale, fornendo dati preziosi sulla funzionalità cerebrale.
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