Imaging white matter diffusion changes with development and recovery from brain injury

Abstract

Purpose: This study reviews the application of diffusion tensor imaging (DTI) to the study of developmental and pathological changes in brain white matter. The ability to measure and monitor such changes in vivo would provide important opportunities for charting disease progression and monitoring response to therapeutic intervention. This study first reviews the use of DTI in studying normal human brain development. It goes on to illustrate how DTI has been used to provide insights into recovery from damage in selected brain disorders.

Conclusions: It is concluded that potential clinical applications of DTI include: (i) monitoring pathological change, (ii) providing markers that predict recovery and allow for individual targeting of therapy, (iii) providing outcome measures, (iv) providing measures of potentially compensatory structural changes and (v) improving understanding of normal brain anatomy to aid in interpretation of the consequences of localized damage.

• Diffusion tensor imaging
• tractography
• anatomy
• development
• recovery
• imaging

Revisamos la aplicación de la imagen por tensión de difusión (DTI) en el estudio de los cambios del desarrollo y de los cambios patológicos en la sustancia blanca cerebral. La capacidad de medir y vigilar esos cambios en vivo proporcionará una oportunidad importante para seguir la progresión de la enfermedad y estudiar la respuesta a la intervención terapéutica. Nosotros revisamos inicialmente el uso de la DTI para estudiar el desarrollo del cerebro humano normal. Continuamos ilustrando como la DTI ha sido utilizada para brindar una visión acerca de la recuperación a partir del daño en alteraciones específicas del cerebro. Concluimos que las aplicaciones clínicas potenciales de la DTI incluyen: (i) Vigilar los cambios patológicos, (ii) Proporcionar los marcadores que permitan predecir la recuperación y orientar la terapia en forma individual, (iii) Proporcionar mediciones de resultados, (iv) Proporcionar mediciones de cambios estructurales potenciales para la compensación, (v) Mejorar nuestro entendimiento de la anatomía cerebral normal, con el propósito de ayudar en la interpretación de las consecuencias de un daño localizado.