diffusieimaging

Diffusie-imaging, ook wel diffusion MRI genoemd, is een MRI-techniek die de beweging van watermoleculen in weefsels meet. Door diffusie-sensitieve gradienten toe te passen, verkrijgen onderzoekers en clinici informatie over de microstructuur van weefsels, met name de witte stof van de hersenen en het ruggenmerg. Verschillende weefseltypes vertonen uiteenlopende diffusiepatronen, wat helpt bij het opsporen van afwijkingen en het in kaart brengen van organisatie in het weefsel.

Een gangbare aanpak is diffusion weighted imaging (DWI), waarmee diffusie-gerelateerde signaalveranderingen en de apparent diffusion coefficient (ADC) berekend kunnen worden. Geavanceerdere modellen, zoals diffusion tensor imaging (DTI), modelleren diffusie als een ellipsoïde en leveren maten als fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), axial diffusivity (AD) en radial diffusivity (RD). Deze metrics maken het mogelijk witte stofpaden te karakteriseren en beschadiging aan te tonen bij pathologie.

Tractografie gebruikt DTI- of HARDI-gegevens om virtuele vezelbanen in kaart te brengen, wat nuttig is voor onderzoek naar connectiviteit en voor de planning van hersenoperaties.

Toepassingen omvatten diagnostiek en evaluatie bij beroertes, tumoren, demyeliniserende ziekten zoals multiple sclerose, traumatisch hersenletsel en leeftijd-gerelateerde veranderingen. De techniek kent beperkingen: voxel-gebaseerde metingen kunnen kruisende vezels niet altijd correct weergeven, en DTI kan niet alle complexe diffusiepatronen volledig weergeven. Complexere modellen en multi-shell acquisities (zoals HARDI, DSI en NODDI) verbeteren de interpretatie en detail van microstructuur.

Diffusie-imaging is een belangrijk hulpmiddel in neuro-imaging en onderzoeken naar hersenconnectiviteit en neuropathologie.