Verstehen der Physiopathologie hinter den Veränderungen der axialen und radialen Diffusivität – Was wissen wir?

Die Verwendung der Diffusionstensor-Bildgebung (DTI) wächst schnell im Bereich der neuroimaging. Dennoch bleibt die rigoros durchgeführte quantitative Validierung von DTI-pathologischen Metriken aufgrund der Schwierigkeiten bei der Ko-registration quantitativer Histologieergebnisse mit der Magnetresonanztomographie sehr eingeschränkt. Ziel dieser Übersicht ist es, den bestehenden Stand des Wissens bezüglich der axialen (λ║) und radialen (λ┴) Diffusivität als DTI-Marker für axonale und Myelinschäden zusammenzufassen. Zunächst geben wir einen technischen Hintergrund zur DTI und diskutieren kurz die spezifische Organisation der weißen Substanz in Bündeln axonaler Fasern, die parallel verlaufen; dies ist das natürliche Ziel für bildgebende Verfahren, die auf Diffusionsanisotropie basieren. Zweitens erörtern wir die vier bahnbrechenden Studien, die den Weg dafür geebnet haben, die axiale (λ║) und radiale (λ┴) Diffusivität als potenzielle in vivo Surrogatmarker für axonale und Myelinschäden zu betrachten. Dann präsentieren wir Schwierigkeiten bei der Interpretation der axialen (λ║) und radialen (λ┴) Diffusivität in klinischen Bedingungen, die mit Entzündungen, Ödemen und dem Überkreuzen von weißen Substanzfasern verbunden sind. Schließlich werden zukünftige Richtungen hervorgehoben. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass DTI strategische Informationen zu weißen Substanzbahnen, Disconnectionsmechanismen und damit verbundenen Symptomen enthüllen kann. Axiale (λ║) und radiale (λ┴) Diffusivität scheinen konsistente Informationen bei gesunden Probanden sowie in pathologischen Bedingungen mit begrenztem Ödem und entzündlichen Veränderungen zu bieten. DTI bleibt eines der vielversprechendsten nicht-invasiven Diagnosewerkzeuge in der Medizin.