Что такое технология переноса намагниченности?

  Перенос намагниченности (МТ — Magnetization Transfer) — это селективная техника подавления тканевого сигнала.  Принцип: Молекулы воды в организме человека существуют в двух различных состояниях, свободно движущиеся молекулы воды (свободная вода) и большие молекулы воды, связанные с белками (связанная вода), мы также называем эти две части воды свободным и связанным пулом соответственно. Поскольку связанная вода связана с макромолекулами со значением Т2 менее 1 мс (обычно всего десятки микросекунд), обычные методы МРТ могут уловить сигнал только свободной воды, но не связанной.  Импульс предварительного насыщения МТ — это импульс, который отклоняется от резонансной центральной частоты ткани, а его центральная частота отклоняется от резонансной частоты свободной воды на 1000-2000 Гц (обычно 1200 Гц, но в некоторых приборах она может быть установлена в определенном диапазоне самостоятельно). Отклонение от центральной частоты импульса насыщения МТ может быть установлено в определенном диапазоне на некоторых устройствах). Когда такой импульс предварительного насыщения MT подается на ткань, только связанная вода возбуждается и насыщается, в то время как свободная вода практически не затрагивается. Поскольку связанная вода не дает сигнала при обычной МРТ, насыщение связанной водой само по себе не влияет на МР-сигнал ткани. Однако протоны в связанной воде находятся в динамическом равновесии с протонами в свободной воде, так как они постоянно находятся в быстром химическом обмене, поэтому насыщенная связанная вода будет передавать энергию, полученную от импульса МТ, протонам в свободной воде, что приведет к насыщению свободной воды, которая не будет генерировать сигнал при подаче реального импульса визуализации, что в конечном итоге приведет к ослаблению сигнала от ткани. Этот процесс фактически является переносом насыщенного намагниченного состояния от связанной воды к свободной воде и поэтому называется переносом намагниченности или трансфером намагниченности.  Клиническое применение: Когда импульсы насыщения МТ подаются на ткани перед истинным импульсом визуализации, эффект МТ очевиден в тканях, богатых макромолекулярными структурами, таких как мозг и мышцы, где сигнал ткани значительно ослаблен; в то время как в тканях, содержащих меньше макромолекул, таких как спинномозговая жидкость, кровь, костный мозг и жировая ткань, эффект МТ слаб, и сигнал ткани ослаблен незначительно. Другими словами, мы можем использовать методы МТ как для повышения контрастности тканей, так и для косвенного отражения содержания белков в тканях и их изменений.  1. для повышения контрастности TOF МРА Методы TOF МРА используют эффект усиления притока крови для создания контраста между текущей кровью и покоящейся тканью, поэтому подавление сигнала фоновой ткани очень важно. При использовании методов 3D TOF МРА сигнал фоновой ткани часто недостаточно подавлен, и сосуды малого диаметра не могут быть отображены из-за плохого контраста между ними и покоящейся тканью. При использовании метода МТ сигнал от покоящейся ткани лучше подавляется, а сигнал крови минимально ослабляется, что увеличивает контраст между покоящейся тканью и кровью и позволяет четко отобразить мелкие сосуды. Однако предварительный импульс МТ должен занимать определенное время в интервале ТР, и когда применяется техника МТ, ТР необходимо удлинить на 10-20 мс, и, соответственно, удлиняется ТА.  Метод МТ может подавлять сигнал ткани, но контрастное вещество МРТ может укорачивать значение T1 ткани, и его эффект укорочения T1 действует на свободную воду, независимо от подавления сигнала ткани методом МТ. Когда применялась техника МТ, сигнал усиленной ткани не был значительно ослаблен, в то время как сигнал не усиленной ткани был подавлен, что увеличивало контраст между ними. Было установлено, что усиление однодозового сканирования мозга с применением метода МТ близко к усилению трехдозового сканирования без применения метода МТ.  Важно отметить, что некоторые поражения при использовании метода МТ могут иметь повышенный относительный сигнал и казаться высокими до введения контраста, и об этом следует помнить при оценке расширенных изображений после применения метода МТ. Для сравнения лучше всего выполнить плоское сканирование с применением техники МТ до сканирования с усилением.  3. Применение скорости передачи намагниченности. Изменения в содержании макромолекулярных белков в ткани также могут быть отражены косвенно или даже полуколичественно с помощью методов переноса намагниченности. Общий показатель скорости переноса намагниченности (MTR): MTR=(M0-Ms)/M0*100% (M0 — значение интенсивности сигнала на изображении без переноса намагниченности, Ms — значение интенсивности сигнала на изображении после добавления импульса переноса намагниченности) С помощью этого показателя можно объективно отразить изменения структурной целостности в тканях мозга.  В настоящее время МТР используется для изучения рассеянного склероза (РС) и болезни Альцгеймера (БА). MTR значительно снижается в поражениях РС по сравнению с нормальным белым веществом, составляя в среднем около 25% по сравнению с 40% в нормальном белом веществе. Исследования белого вещества у пациентов с РС, которые показали нормальный сигнал на T2WI, также выявили значительное снижение MTR в этом белом веществе мозга. Исследование пациентов с ранней стадией БА показало, что МТР как гиппокампа, так и парагиппокампальной извилины значительно снижен у пациентов с БА по сравнению с контрольной группой.