Numerisches Modell zur Berechnung der scheinbaren Diffusionskoeffizienten (ADC) in durchlässigen Zylindern – Vergleich mit gemessenen ADC im weißen Rückenmark

Wir haben ein numerisches Verfahren zur Berechnung des scheinbaren Diffusionskoeffizienten (ADC) bei Rückenmarksverletzungen implementiert, das die Verteilung der Axondurchmesser und die Permeabilität im weißen Rückenmark berücksichtigt sowie das relative axonale Volumen. Wir schlagen ein Verfahren zur Bestimmung des Status der axonalen Integrität anhand gemessener ADC-Werte vor. Diese Methoden wurden auf ein gut charakterisiertes Modell für Rückenmarksverletzungen bei Ratten angewendet, was eine Vorhersage des Anstiegs der axonalen Permeabilität ermöglicht, die vermutlich eng mit funktionellen Defiziten verbunden ist. ADC-Werte werden mit denen verglichen, die aus analytischen Formeln in der Literatur berechnet wurden, und mögliche Faktoren, die das ADC-Verhalten beeinflussen, werden untersucht. Die berechneten Ergebnisse zeigen, dass sowohl axonales Anschwellen als auch die Permeabilität der Zellmembranen wichtige Faktoren sind, die zum ADC bei traumatischen Rückenmarksverletzungen beitragen.