D11 Neuroimagen estructural (TC, RM, DTI)

Tópico

El tejido cerebral genera distintos tipos de contraste en la resonancia magnética estructural según sus propiedades físicas: el tiempo que tarda cada tipo de tejido cerebral en recuperar su magnetización longitudinal y el tiempo que tarda en decaer su magnetización transversal son diferentes entre la sustancia gris, la sustancia blanca y el líquido cefalorraquídeo, y estas diferencias en ambos tiempos son las que permiten diferenciar estos tres tipos de tejido cerebral entre sí en la imagen.

La imagen por tensor de difusión extiende este mismo principio de contraste tisular, pero en vez de medir los tiempos de relajación, mide la difusión anisotrópica del agua dentro del tejido de sustancia blanca, es decir, mide cómo el agua se difunde con más facilidad en unas direcciones que en otras dentro de la sustancia blanca. Esta difusión anisotrópica se caracteriza mediante un tensor de difusividad, cuyas direcciones principales de difusión permiten calcular la anisotropía fraccional del tejido de sustancia blanca, una medida directa de la integridad microestructural de los tractos axonales que recorren esa sustancia blanca. Cuanto más íntegros están los tractos axonales, mayor es la anisotropía fraccional que se mide en esa región de sustancia blanca, ya que el agua se difunde de forma más direccional a lo largo de axones intactos que a lo largo de axones dañados. Esta anisotropía fraccional funciona, además, como una medida cuantitativa de cuánta mielina recubre a esos axones, la misma cantidad de mielina ya usada para describir la vaina de mielina del axón en otro modelo de este catálogo.

Además de la anisotropía fraccional, la difusión anisotrópica del agua en la sustancia blanca se resume también mediante la difusividad media, que cuantifica la magnitud global de la difusión del agua sin distinguir en qué dirección ocurre. A partir de la dirección principal de difusión en cada punto del tejido de sustancia blanca, la tractografía reconstruye la trayectoria completa de los haces de fibras axonales, integrando esa dirección principal a lo largo de todo el tejido de sustancia blanca.

Más allá de la sustancia blanca, la resonancia magnética estructural permite además la segmentación volumétrica de estructuras específicas del tejido cerebral, como el hipocampo en la enfermedad de Alzheimer o la sustancia negra en la enfermedad de Parkinson. Esta segmentación volumétrica permite cuantificar de forma objetiva la atrofia o el daño estructural que sufre cada una de estas estructuras del tejido cerebral. En conjunto, es este mismo tejido cerebral, diferenciado primero por sus tiempos de relajación y luego caracterizado con más detalle mediante la difusión anisotrópica de la sustancia blanca, el que finalmente permite cuantificar de forma objetiva, a través de la segmentación volumétrica, el daño estructural de las patologías descritas en otros modelos de este catálogo.

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