Abstract
The use of quantitative mapping of diffusion characteristics carries great potential for diagnosis and therapy of brain diseases, since it potentially allows to classify tumors, determine the degree of their malignancy, differentiate various morphological structures of tumor and non-tumor pathologies (such as tumor stroma, necrotic zones, cysts, various types of edema, etc.), and predict the course and outcome of diseases, in particular, a clinical response to treatment. Based on diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI), it is possible to perform 3D modeling of the white matter pathways of the brain, which is called tractography. In addition to a unique ability to visualize the location of tracts in relation to intracranial pathologies, this technology allows to build and analyze complex maps of communication networks in the brain (connectomics). The review is devoted to the discussion of the physical and technical concept of diffusion weighted MRI, the key ways of its application in tumor and non-tumor processes, and problems that complicate correct interpretation of results. Since the problem of developing software for diffusion MRI data remains relevant, this review presents our own experience in developing an application as part of a project on creating effective methods for processing diffusion MRI data and modeling white matter tracts.
Highlights
Diffusion magnetic resonance imaging data: development of methods and tools for diagnosis and treatment of brain diseases
In addition to a unique ability to visualize the location of tracts in relation to intracranial pathologies, this technology allows to build and analyze complex maps of communication networks in the brain
The review is devoted to the discussion of the physical and technical concept of diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI), the key ways of its application in tumor and non-tumor processes, and problems that complicate correct interpretation of results
Summary
Диффузионные данные магнитно-резонансной томографии: разработка методологии и инструментов использования в диагностике и лечении заболеваний головного мозга. Использование различных карт количественных характеристик диффузии несет в себе большой потенциал для медицинской диагностики и терапии патологии головного мозга, так как позволяет классифицировать опухоли, определять степень их злокачественности, дифференцировать различные морфологические структуры опухолевых и неопухолевых патологических процессов (таких как строма опухоли, зоны некроза, кисты, различные виды отека и т.д.), прогнозировать течение и исход заболеваний, в частности клинический ответ на проведенное лечение. Так как в настоящий момент остается актуальной задача применения программного обеспечения для работы с диффузионными показателями магнитно-резонансной томографии, то в представленном обзоре показан собственный опыт разработки приложения в рамках проекта по созданию эффективных методик интерпретации диффузионных данных и построению трактов белого вещества головного мозга. Результаты вероятностной трактографии часто представляют в виде количественных карт числа прохода трактов через воксел, так как предполагается, что области мозга, которые отображаются более высокими плотностями результирующих траекторий, имеют более высокую вероятность «связи» с начальной точкой [26, 27]
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
