Obrazowanie dyfuzji i tensora dyfuzji serca: postępy technologiczne i wyzwania kliniczne

Obrazowanie rezonansu magnetycznego z uwzględnieniem dyfuzji (DWI) jest cennym narzędziem diagnostycznym, umożliwiającym ocenę różnic w ruchliwości cząsteczek wody w tkankach. Dzięki temu pozwala na odróżnienie struktur twardych od miękkich oraz wizualizację patologicznych zmian, takich jak obrzęk, martwica czy zwłóknienie. Obrazowanie tensora dyfuzji (DTI), jako rozszerzenie DWI, dostarcza dodatkowych informacji o mikrostrukturze tkanki. W zastosowaniach kardiologicznych DWI/DTI umożliwia nieinwazyjną ocenę obszaru zagrożonego uszkodzeniem mięśnia sercowego od fazy ostrej po przewlekłą, bez konieczności stosowania środków kontrastowych.

Obrazowanie serca stawia jednak wyjątkowe wyzwania techniczne i anatomiczne, m.in. ze względu na jego złożony, trójwymiarowy ruch, oddychanie, przepływ krwi i perfuzję. Niniejszy artykuł dokonuje przeglądu kluczowych osiągnię technologicznych w zakresie DWI/DTI serca in vivo – od synchronizacji z fazą spoczynkową cyklu serca, przez konstrukcję sekwencji impulsów kompensujących ruch, po kierunki dalszego rozwoju.

Demonstrujemy też własne podejście w oparciu o klasyczną sekwencję SE-EPI do rejestracji obrazów DWI potrzebnych do rekonstrukcji tensora dyfuzji (Rys.). Chociaż postęp naukowy jest znaczny, jego przełożenie na praktykę kliniczną pozostaje ograniczone. DWI/DTI serca może znacząco wzbogacić diagnostykę chorób serca w codziennej praktyce.

Referencje

1. Mazur W, Krzyżak AT, Hennel F. Diffusion-weighted imaging and diffusion tensor imaging of the heart in vivo: major developments. Adv Interv Cardiol. 2022; 18(4):350–359.
   https://doi.org/10.5114/aic.2022.121345
2. Mazur W, Urbańczyk-Zawadzka M, Czyż Ł, et al. Diffusion-tensor magnetic resonance imaging of the human heart in health and in acute myocardial infarction using diffusion-weighted echo-planar imaging technique with spin-echo signals. Adv Interv Cardiol. 2022; 18:416–422.
   https://doi.org/10.5114/aic.2022.121344