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Tecniche di Imaging a Risonanza Magnetica basate sulla diffusione molecolare (DWI, DTI) nella diagnostica clinica

Informazioni tesi

  Autore: Nicola Maria Atum Salandini
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Bologna
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Fisica
  Relatore: Paola Fantazzini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 56

In questo lavoro di tesi si sono inizialmente approfondite le tecniche di imaging a risonanza magnetica basate sulla diffusione molecolare. Tra gli obbiettivi di queste tecniche c’è quello di riuscire a quantificare la mobilità dell’acqua all’interno dei tessuti biologici, perché può dare informazioni sulla conformazione dei tessuti stessi.
Si è poi studiato un caso clinico presso il polo ospedaliero “Sant’Orsola-Malpighi”.
A partire dall'ottobre 2009 al gennaio 2011 sono stati reclutati un totale di 62 soggetti, di cui 17 volontari e 45 affetti da diverse patologie renali.
Dagli esami DWI e DTI effettuati, per ogni paziente si sono misurati il coefficiente di diffusione apparente (ADC) e la Fractional Anisotropy (FA) a partire da delle ROI individuate su tre aree differenti del tessuto renale: la corticale, la midollare e la cortico-midollare.
L’obbiettivo dello studio è cercare di determinare se esistono sostanziali differenze nei valori di ADC ed FA fra i soggetti sani e quelli affetti da patologie renali.
Si è quindi deciso di confrontare i risultati ottenuti con altri parametri clinici: la creatinina e il VFG, che consentono di stabilire se la funzionalità renale è normale o alterata.
In particolare i dati sono stati suddivisi inizialmente in due classi a seconda che valore di creatinina assunto da ogni paziente rientrasse in un range tale da considerarsi sano oppure patologico, ed è stato effettuato poi un test di Student con tali classi, per confrontare quindi nelle tre aree renali i valori medi di ADC ed FA.
Utilizzando poi il VFG, in base al valore assunto, i soggetti sono stati suddivisi in 4 gruppi secondo la stadi azione CKD, che associa al valore di VFG un diverso livello di gravità di patologia renale.
Sono quindi stati sempre confrontati i valori medi di ADC ed FA utilizzando il test ANOVA.

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Capitolo 1 Diusion MRI 1.1 Diusione molecolare Nell’applicazione della risonanza magnetica in ambito clinico, ci si trova frequentemente a dover tener conto del fenomeno della diusione moleco- lare, laddove nello studio di un organo o tessuto sono presenti uidi liberi di muoversi, che inuiscono quindi sulla modalit a di acquisizione delle immagi- ni, oltre che dare un ulteriore informazione funzionale. In generale la diusione consiste nel moto transazionale di molecole soggette a moto browniano, a causa della presenza di gradienti di concentrazione. Matematicamente e descritto dalle leggi di Fick. La prima legge aerma che: J(r;t) = Drc(r;t) (1.1) Dove J(r;t) indica il usso di una particella e c(r;t) la concentrazione in temini di numero di molecole per unit a di volume. Il segno meno indica che la direzione del usso va da concetrazione maggiore a concentrazione minore. Per la legge di continuit a si ha che: @c(r;t) @t =r J(r;t) (1.2) Combinando queste due equazioni si ottiene cos la seconda legge di Fick: 5

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