- La difusión es la propiedad física que describe el movimiento aleatorio de las moléculas en solución con concentración uniforme en respuesta a la energía térmica. Este fenómeno, conocido como movimiento browniano, fue descrito por Robert Brown en 1827 en las partículas de polen en suspensión que mostraban un continuo movimiento caótico.
Asimismo, la difusión depende de otros factores como el peso molecular, las interrelaciones moleculares, la viscosidad o la temperatura.
Cuando las moléculas de agua difunden igual en todas las direcciones (como en el líquido cefalorraquídeo intraventricular) hablamos de difusión isotrópica. Debe recordarse que en la sustancia blanca cerebral existen barreras a la difusión como la mielina, la densidad y el diámetro de los axones, y la integridad de la membrana axonal, que hacen que la difusión difiera en las distintas direcciones (difusión anisotrópica), dominando en la dirección paralela a la fibras.
- La tractografía es la única técnica no invasiva que permite la disección in vivo de las fibras de la sustancia blanca. Esta técnica puede estudiar las fibras de proyección, de asociación y las fibras comisurales, y supone una mejora y un importante complemento a la imagen de la resonancia magnética convencional.
La TG es una herramienta clave para la realización de mapeos subcorticales preoperatorios
y existe una buena correlación entre la TG y la técnica de estimulación directa subcortical. La
TG puede presentar falsos negativos en aquellas regiones infiltradas por el tumor o con efecto
de masa. Además, una TG negativa no excluye la persistencia de fibras funcionales.
La TG es capaz de mostrar alteraciones en otras afecciones (malformaciones congénitas,
afección isquémica y enfermedades desmielinizantes).
Para determinar la dirección en la difusión anisotrópica es necesario utilizar el tensor de difusión que asume que las moléculas de agua, durante un tiempo limitado, estarán contenidas en un volumen (volumen elipsoide) cuyo eje mayor tiene la orientación de las fibras. El modelo del tensor de difusión es una matriz diagonal y simétrica de 3 × 3, que necesita como mínimo 6 direcciones de codificación espacial.
El Tensor de Difusión muestra la organización de la sustancia blanca mediante MPC que informan de la dirección fibrilar en los tres planos del espacio. Por convenio se representa en color azul la dirección superior inferior, en rojo la derecha izquierda y en verde la anterior-posterior.
Los tractos de la sustancia blanca pueden reconstruirse mediante la TG, dado que la difusión del agua es mayor en la dirección del haz de fibras. La TG se reconstruye determinando la dirección del movimiento en cada vóxel. El algoritmo de reconstrucción más común está basado en el FACT (fiber assignment by contiguous tracking)7. Para obtener la reconstrucción es necesario definir una región de interés del tracto a estudiar, generalmente sobre el MPC.
El cruce de fibras intravóxel y el ruido de la adquisición alteran la reconstrucción8 o crean fibras ficticias. Los artefactos de susceptibilidad degradan y distorsionan la imagen. La reconstrucción de los tractos está afectada cuando se reduce la anisotropía por tumores.
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