Imaging con tensore di diffusione: differenze tra le versioni

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===Applicazioni===

Le principali applicazioni sono quelle nella visualizzazione della [[sostanza bianca]], per determinare la localizzazione, orientamento, e [[anisotropia]] dei tratti e dei fasci di fibre nervose. L'architettura dei gruppi di [[Assone|assoni]] in fasci paralleli, e le loro guaine di [[mielina]], facilitano la [[diffusione]] delle molecole d'acqua preferenzialmente lungo la loro principale direttrice. Questa diffusione orientata siviene denominachiamata ''diffusione anisotropica'' (dall'inglese: ''anisotropic diffusion'').

[[Image:DTI-sagittal-fibers.jpg|thumb|250px|Ricostruzione Trattografica delle connessioni neurali via DTI]]

La visualizzazione (imaging) di questa proprietà della materia bianca è una estensione della [[Risonanza magnetica|RM]] a diffusione. Se vengono applicateapplicati una serie di gradienti di diffusione (ad.es.cioè variazioni del [[campo magnetico]] nel magnete della RMI) in maniera che possano fornire almento 3 vettori direzionali (l'utilizzo di 6 diversi gradienti è il minimo indispensabile e gradienti addizionali migliorano l'accuratezza per l'informazione "diagonale"), e dunque è possibile calcolare, per ogni [[voxel]], un [[tensore]] (ad.es.cioè definire una [[Matrice (matematica)|matrice]] simmetrica positiva) che descrive la forma tridimensionale della diffusione delle molecole d'acqua. La direzione delle fibre viene indicata dall'[[autovettore]] principale del tensore. Questo vettore può ricevere una codifica a falsi colori, fornendo così una cartografia della posizione e direzione dei tratti (rosso per sinistra-destra, blu per superiore-inferiore, e verde per anteriore-posteriore). La brillantezza viene pesata dall'anisotropia frazionale che è una misura scalare del grado di anisotropia in un dato voxel. La "diffusività media" (in inglese "Mean diffusivity" o MD) oppure traccia è una [[misura scalare]] della diffusione totale all'interno di un voxel. Queste misure vengono spesso usate nella clinica per localizzare lesioni della sostanza bianca che non si evidenziano in altre forme di Imaging a Risonanza Magnetica clinica.

I dati provenienti dall'imaging del tensore di diffusione possono essere usati per eseguire la [[trattografia]] all'interno della [[sostanza bianca]]. Algoritmi per il rilevamento delle fibre possono essere usati per ricostruire il tracciato di una fibra lungo la sua intera lunghezza (ad.es. il [[tratto corticospinale]], che invia gli impulsi dei neuroni motori dalla [[corteccia motoria]] fino ai [[Alfa motoneurone|motoneuroni]] delle corna anteriori del [[midollo spinale]]). La [[trattografia]] è un metodo utile per misurare i deficit nella materia bianca, come quelli dovuti alle malattie demielinizzanti ([[adrenoleucodistrofia]], [[Sclerosi laterale amiotrofica|SLA]], [[Sclerosi multipla|SM]]) oppure dall'invecchiamento. Le sue stime dell'orientamento delle fibre e della forza delle fibre sono incredibilmente accurate, ed hanno ampie implicazioni potenziali nel campo della neuroscienza e neurobiologia cognitiva.

Alcune tra le applicazioni cliniche della DTI sono nella localizzazione tratto-specifica delle lesioni della [[sostanza bianca]] come vari tipi di trauma e nello stabilire la severità del [[:en:Traumatic brain injury#Focal vs. diffused|danno traumatico cerebrale diffuso]]. La localizzazione del [[tumore]] in rapporto ai tratti di materia bianca (infiltrazione, deflessione), è stata una delle più importanti applicazioni iniziali. Nella pianificazione di [[Neurochirurgia|interventi chirurgici]] per alcuni tipi di [[tumore al cervello]], la neurochirurgia viene aiutata dalla conoscenza della prossimità e posizione relativa del [[tratto corticospinale]] rispetto al tumore.