25
Sab, Nov
5 New Articles

Una nuova bellissima immagine del cervello umano

Commenti
Typography

L'Università di Cardiff insieme a quelle di Nottingham, Cambrige e Stockport hanno prodotto una bellissima immagine 3D del cervello umano utilizzando una nuova e sovisticata macchina che utilizza la tecnoligia della risonanza magnetica a diffusione (DWI o DW-RMI). Questo metodo di imaging rileva le variazioni della mobilità dei protoni dell'acqua in un tessuto biologico. Consente di mappare il processo di diffusione delle molecole soprattuto dell'acqua. Ove il flusso è più rapido, "normale", le immagini sono più scure essendo il segnale della risonanza più attenuato mentre ove la velocità di diffusione è lento, "ristretta", vengno rappresentate più chiare come nel caso di una eschemia.

Cerchiamo in breve di spiegare il funzionamento di questa tecnologia utilizzata ampiamente in ambito medico.

La caratteristica del video, che vi proponiamo, è la sua altissima risoluzione e rappresenta la dinamicità dei tensori di diffusione dei protoni delle molecole d'acqua in un cervello umano sano.

La risonanza magnetica consente di costruire delle immagini biomediche di tipo intrinseco ovvero senza la necessità di creare un involucro e per questo che potete vedere l'immagine in modo filamentoso. Ciò che viene rilevato è quello che in matematica è chiamato tensore ovvero una matrice a più dimensioni (distanza, angolo e volume) per poter rappresentare matematicamente le curve delle strutture anatomiche il cui valore, come ovvio, è maggiore rispetto alle altre dimensioni  come ad esempio nei fasci di fibre nervose delle sostanze bianche.

Infatti, le molecole d'acqua in un tessuto biolgico non sono libere di muoversi a causa di strutture contenitive come le mebrane biologiche, le strutture delle cellule e infracellulari. A causa di questa carateristica possiamo osservare che le molecole d'acqua si muovono non in una sola direzione bensì in misura eguale in tutte. Questo fenomeno viene chiamato isotropia ovvero l'indipendenza della direzione in cui si osserva  e si analizza la sostanza stessa (nel nostro caso le molecole dell'acqua). Fenomeno opposto è invece l'anisotropia ovvero le caratteristiche del flusso delle molecole d'acqua dipende dalla direzione lungo la quale vengono osservate. Ciò è proprio del comporamento nei fasci di fibre nervose.

Per questo motivo che l'immagine tridimensionale prodotto dal video è il risultato di almeno 6 risonanze magnetiche a diffusione per ottenere un unica immagine del tensore di diffusione. In altre parole l'immagine del video deriva dall'informazione direzionale dei tratti neurali da più dati sintetizzati tridimensionalmente nel medesimo voxel. Attraverso l'utilizzo di algoritmi 3D o vettori multidimensionali basandosi su tre, sei o più direzioni di grandezze si riesce ad elaborare il tensore di diffusione. La qualità dell'immagine non dipende solo dalla capacità dalla precisione con cui vengono raccolti i dati ma dal modello matematico che riassemblea i diversi parametri in un'unica informazione: il tensore di diffusione.

Questa innovativa tecnologia basata su nuovo modello matematico consentirà i medici di rilevare una gamma di disturbi neurologici maggiori senza biopsie invasive.

Per vedere il video, clicca qui.

(Fonte: BBC)

By Daniele D'Agostino, Copyright DeUniverso © 2017.