DTI (Diffusion Tensor Imaging)

L’imaging del tensore di diffusione (DTI) è una tecnica di Risonanza Magnetica che permette l’analisi delle proprietà diffusive e della direzionalità del flusso delle molecole d’acqua all’interno dei tessuti in vivo, e si presenta come importante strumento per lo studio dell’archi­tettura microstrutturale delle strutture cerebrali in condizioni sia fisiologiche che patologiche. Si ottengono le immagini gra­zie all’utilizzo nella sequenza RM d’intensi impulsi di gradiente di campo magnetico, applicati prima e dopo un impulso a radiofrequenza di 180°. Si ottiene una mappa della variazione dell’intensità del segnale che for­nisce informazioni sulla diffusione lungo la direzione lungo la quale è stato applicato il gradiente di campo magnetico.  I dati DTI possono inoltre essere usati per la mappatura tridimensionale delle fibre di sostanza bianca (trattografia) per l’esplorazione in vivo della connettività anatomica del cervello umano.

Trattografia mediante tensore di diffusione. I principali fasci di fibre di sostanza bianca cerebrale vengono visualizzati in modo tridimensionale mediante particolari software di ricostruzione. I diversi colori corrispondono a vettori direzionali che individuano il decorso di ciascuna fibra secondo l’asse antero-posteriore, ventro-caudale ed interemisferico.

Esecuzione dell'esame

La sequenza DTI viene acquisita in modo assolutamente non invasivo per il soggetto, al quale viene solamente richiesto di restare immobile durante l’esame per evitare artefatti da movimento. Alla sequenza è applicata una tabella dei gradienti, ossia una matrice vettoriale con diverse direzionalità, che permette durante la fase di elaborazione delle immagini di ottenere le mappe di FA, ADC e la ricostruzione tridimensionale dei diversi fasci di fibra.

Campi di applicazione

L’analisi dell’integrità della sostanza bianca cerebrale è applicata soprattutto in caso di patologie demielinizzanti (ad esempio sclerosi multipla), malattie degenerative (malattia di Alzheimer) e tumori cerebrali che infiltrano i fasci di fibre. I campi d’interesse tuttavia possono essere moltissimi, dallo studio della connettività funzionale nel cervello in via di sviluppo (studio delle dinamiche di organizzazione cerebrale nell’infanzia e adolescenza) all’analisi delle alterazioni per degenerazione della sostanza bianca per disturbi come ADHD, autismo, e psicosi fino all’uso di sostanze stupefacenti e alcol.