Diffusjons-tensor imaging (DTI): Avansert MR for hjernens hvite substans

Diffusjons-tensor imaging (DTI) er en spesialisert MR-teknikk som kartlegger vannmolekylers diffusjon i biologisk vev. Ved å måle retningsbestemt diffusjon (anisotropi) kan man visualisere hvite substansbaner (aksoner) i hjernen og ryggmarg – noe vanlig MR ikke kan.

Fysikk bak DTI

• Vann diffunderer fritt (isotrop) i grå substans/CSF
• I hvite substansbaner er diffusjon begrenset av myelin og aksonale membraner → anisotrop diffusjon (hovedretning = baneorientering)
• Fra diffusjonstensoren beregnes: FA (Fractional Anisotropy), MD (Mean Diffusivity), AD, RD – kvantitative mål på mikrostruktur
• Traktografi: 3D-rekonstruksjon av baner (feks. corticospinaltrakt, corpus callosum, arcuatus fasciculus)

Kliniske anvendelser

Nevrokirurgi

Preoperativ planlegging: unngå skade på motoriske/sensitive baner, språkbaner ved tumørreseksjon, epilepsikirurgi.

Nevrologi / psykiatri

• Multippel sklerose: tidlig oppdagelse av demyelinisering før lesjoner synes på konvensjonell MR
• Hjerneslag: akutt iskaemi (DWI/DTI), restitusjonspotensiale
• Traumatisk hjerneskade (TBI): diffus aksonskade (DAI) – ofte usynlig på standard MR
• Neurodegenerative: Alzheimer (fornix, hippocampus), Parkinson, ALS
• Psykiatri: skisofreni, bipolar lidelse, autisme, ADHD – avvik i tilknytning (connectomics)
• Utvikling: prematurfødte, lærevansker

Ortopedi / rygg

Ryggmargskompresjon, nerveskader, spondylolistese.

Gjennomføring

• MR-skanner ≥ 1.5 T (3 T best), med DTI-sekvens (EPI-basert, 30–60 retninger, b-verdi 800–1000 s/mm²)
• Pasient ligger stille 10–20 min, ørepropper, ingen metall
• Ingen kontrastmiddel, ingen stråling
• Postprosessering: FSL, MRtrix, DSI Studio, TrackVis, kliniske verktøy (NordicNeuroLab, Brainance)

Begrensninger

• Lavt oppløsning (2–3 mm) → delvis volum-effekt, kryssing baner
• Bevegelsesartefakter
• Kompleks tolkning – krever ekspertise
• Ikke rutine i alle klinikker, men standard i store nevrosentre

DTI gir et unikt «veikart» over hjernens tilknytninger – en milepæl for presisjonsnevrologi og kirurgi.