Этот метод, называемый также гомо/инверсно-фазовой визуализацией, в настоящее время используется все шире и шире. Мы уже знаем, что сигналы, получаемые при МРТ человеческого тела, исходят от двух основных компонентов: воды и жира. Протоны водорода в молекулах воды связаны химическими связями О-Н, а протоны водорода в молекулах жира — связями С-Н. Разница в распределении электронного облака вокруг протонов водорода в этих двух структурах приводит к тому, что протоны водорода в молекуле воды ощущают несколько большую напряженность магнитного поля, что в конечном итоге приводит к тому, что протоны водорода в молекуле воды движутся с несколько большей частотой, чем в молекуле жира, с разницей в 3,5 ppm, что соответствует 150 Гц/Т. Эта разница в частоте движения увеличивается с ростом напряженности поля.При 1,5 Т протон водорода в молекуле воды движется с несколько большей скоростью, чем в молекуле жира. Частота прихода протонов водорода на 225 Гц выше. В современных клинических методах визуализации химического сдвига в основном используются двумерные последовательности GRE T1WI со скремблированной фазой, в которых для получения изображений с положительной и отрицательной фазой выбираются разные ТЕ. Инфазный TE = 1000 мс ÷ [150 Гц/Т × напряженность поля] Инверсно-фазный TE = Инфазный TE ÷ 21,5 Т, инфазный TE = 1000 ÷ (150 × 1,5) = 4,4 мс Инверсно-фазный TE = 2,2 мс (понимается так: за 2,2 мс протоны водорода в молекулах воды прошли один оборот, а протоны водорода в молекулах жира прошли пол-оборота —— Инверсно-фазный. Еще через 2,2 мс, т.е. через 4,4 мс, вода проходит два оборота, а жир — один оборот —— в противофазе). На практике, чем ближе выбранные ТЭ, тем лучше результаты. При визуализации химического сдвига желательно получать синфазные изображения в одной и той же последовательности для сравнения. Синфазное изображение фактически является обычным скремблированным фазовым GRE T1WI, и по сравнению с ним можно сделать предварительный вывод о наличии или отсутствии в ткани или очаге поражения липидов и их примерном соотношении. В настоящее время на новых МРТ-аппаратах с энергией выше 1,5 Тл при использовании скремблированной последовательности GRE T1WI и выборе техники двойного эха можно получить одинаковые противофазные изображения за одно и то же сканирование, и полученные изображения более сопоставимы. Для визуализации химического сдвига можно использовать и другие последовательности, например последовательность Balance-SSFP. 1, характеристики изображения с обратным фазовым сдвигом: ① Значительно ослаблен сигнал воды и жировой смешанной ткани. ② Сигнал чистой жировой ткани ослаблен незначительно. Например, подкожно-жировая клетчатка, брыжейка, сальник и т.д. ③ Эффект края крючка. На краю окружающих органов, богатых жировой тканью, появляется черная линия, очерчивающая контур органов. Поскольку сигнал органа в основном исходит от молекул воды, а сигнал окружающей его жировой ткани — от жира, то на обратном фазовом изображении падение сигнала органа и окружающей его жировой ткани не очевидно, но в пикселях на границе раздела двух органов одновременно присутствуют органы (молекулы воды) и жир, поэтому сигнал на обратном фазовом изображении значительно снижен, что и приводит к появлению эффекта контура края. 2, Клиническое применение технологии визуализации химического сдвига. ① Дифференциальная диагностика поражений надпочечников. Поскольку аденомы надпочечников часто содержат липиды, обратная фаза значительно уменьшается, чувствительность составляет 70~80%, а специфичность — 90~95%. ② Диагностика и дифференциальная диагностика жировой печени, чувствительность превышает чувствительность обычной МРТ и КТ. ③ Определение наличия стеатоза при очаговых поражениях печени. Поскольку те, у кого развивается стеатоз при очаговых поражениях печени, чаще всего являются гепатоцеллюлярной аденомой или высокодифференцированной гепатоцеллюлярной карциномой. ④ Помогает в диагностике и дифференциальной диагностике других липидсодержащих поражений, таких как липома гладкой мускулатуры почечных или печеночных сосудов. Важно отметить, что сама по себе визуализация химического сдвига не позволяет определить, являются ли липиды внутриклеточными или внеклеточными. Поэтому ослабление сигнала в обратной фазе не свидетельствует о наличии липидов в клетке. IV.Техника Диксона. Используя синфазное и противофазное изображения, можно также получить отдельные изображения сигналов «воды» или «жира». W: интенсивность сигнала воды F: интенсивность сигнала жира I: интенсивность синфазного сигнала I: инверсия: интенсивность инверсного сигнала, тогда: I с = W + FI обратное = W — F так, что оба уравнения соответственно W — F. W — F, так что две формулы складываются и вычитаются, в результате чего получается: W = (I с + I против)/2 F = (I с — I против)/2 может быть проведена отдельно для визуализации воды или жира, также известная как визуализация с разделением воды и жира, называемая техникой Диксона. Она может быть использована не только для последовательностей T1WI со скремблированной фазой GRE, но и для последовательностей SE или FSE. При использовании последовательностей SE или FSE методика Диксона позволяет добиться подавления жировых отложений при низких напряженностях поля. В последовательности SE для получения эхо-сигнала используется фокусирующий импульс с углом 180 градусов, который изменяет разность фаз между протонами воды и протонами жира до подачи импульса, и эта разность фаз полностью исчезает в момент генерации эхо-сигнала после подачи импульса (TE), поэтому при обычной технике получения эхо-сигнала в последовательностях SE или FSE, независимо от выбора TE, получается синфазное изображение и невозможно получить обратно-фазное изображение. Обратнофазные изображения получаются. Необходимым условием для того, чтобы фокусирующий импульс с углом 180 градусов мог устранить фазовую разницу между протонами воды и жира, является то, что поля градиента считывания до и после фокусирующего импульса с углом 180 градусов должны аннулировать друг друга, когда эхо-сигнал достигает своего пика. Если положение считывающего градиентного поля оставить неизменным, а фокусирующий импульс последовательности SE на 180 градусов сдвинуть вперед на f/2 мс, то в точке на f мс раньше исходного TE будет генерироваться спиновое эхо, которое испытывает считывающее градиентное поле только до 180-градусного импульса, но не после него, поэтому фокусирующий импульс на 180 градусов не сможет устранить разницу фаз между протонами воды и протонами жира. Таким образом, это эхо будет синфазным эхом; а придя в исходный момент TE, градиентное поле считывания после 180-градусного импульса вступает в игру и нивелирует область градиентного поля считывания до 180-градусного импульса, и, таким образом, будет сформировано еще одно синфазное эхо, и по этим двум эхо можно восстановить синфазное и синфазное изображения. В соответствии с формулой Диксона, описанной ранее, при сложении этих двух изображений и делении на 2 получается изображение воды, а при вычитании этих двух изображений и делении на 2 — изображение жира. На низкопольных аппаратах SE или FSE можно легко выполнить по методу Диксона для получения изображений с разделением воды и жира, которые чаще всего используются в костно-суставных системах.