I. Основные принципы техники переноса намагниченности Для обычных тканей объектом МР-томографии являются протоны в молекулах воды. Молекулы воды классифицируются как свободная вода или связанная вода. Под свободной водой мы подразумеваем молекулы воды, которые не прикреплены к белковым молекулам и достаточно свободны для свободного движения; под связанной водой мы подразумеваем молекулы воды, которые прикреплены к белкам и естественное движение которых ограничено, т.е. молекулы воды в гидратированном слое белка. Белковые молекулы и частота подачи протонов в связанной воде имеют широкий диапазон и короткие значения t2, поэтому они вносят небольшой прямой вклад в сигнал МР-изображения. МР-томография обычно использует частоту подачи протонов в свободной воде в качестве центральной частоты, если мы применим отклонение от центральной частоты примерно на 1000-1200 Гц к ткани перед последовательностью МР-томографии (которая может быть последовательностью gre или последовательностью se). Если мы применим импульс насыщения к ткани перед последовательностью МРТ (которая может быть последовательностью gre или последовательностью se), то протоны в свободной воде не будут возбуждены, в то время как молекулы белка и протоны в связанной воде будут возбуждены и получат энергию. Энергия, полученная белковыми молекулами и протонами в связанной воде под действием радиочастотного импульса, будет передана окружающей свободной воде, что мы называем переносом намагниченности. В результате переноса намагниченности свободная вода, получившая энергию, будет насыщена, и когда придет время истинного РЧ-импульса, эта часть молекулы воды больше не сможет получать энергию, а ненасыщенная свободная вода будет только возбуждена. Практически все ткани содержат некоторое количество белка и связанной воды, и из-за применения предварительного импульса МТ и наличия феномена МТ свободная вода в этих тканях будет в разной степени насыщена, и поэтому интенсивность сигнала в ткани будет в разной степени снижена. Количество белка и связанной воды в каждой ткани различно, и степень ослабления интенсивности сигнала из-за эффекта mt также будет разной. После приложения предварительного импульса МТ интенсивность сигнала нормальной скелетной мышцы ослабляется примерно на 60%; белого вещества мозга — примерно на 40%; серого вещества мозга — примерно на 30%; крови — примерно на 15%. На ранних стадиях некоторых заболеваний содержание свободной воды в некоторых поражениях не сильно изменяется, поэтому часто нет очевидных аномалий сигнала на обычных t1wi и t2wi, но если есть разница в содержании белка и связанной воды между больной и нормальной тканью, можно обнаружить поражение с помощью метода МТ. Во-вторых, клиническое применение технологии мт В настоящее время технология мт находит клиническое применение в нервной системе, в основном в следующих областях. (i) Для метода тоф-мра используется эффект усиления притока крови для создания контраста между текущей кровью и покоящейся тканью, поэтому подавление сигнала фоновой ткани очень важно, при использовании обычного метода тоф-мра сигнал фоновой ткани часто подавляется недостаточно, и сосуды малого диаметра не могут быть отображены из-за плохого контраста с 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, поэтому Тр необходимо продлить на 10-20 мс после применения техники МТ, что приводит к соответствующему увеличению времени сканирования. (ii) Для усиленного сканирования метод МТ может подавлять сигнал ткани, но контрастное вещество МРТ может укорачивать значение t1 ткани, и его эффект короткого t1 действует на свободную воду, независимо от подавления сигнала ткани методом МТ. Когда применяется метод МРТ, сигнал усиленной ткани существенно не ослабляется, в то время как сигнал не усиленной ткани подавляется, что увеличивает контраст между ними и позволяет лучше отобразить некоторые слегка усиленные ткани. Было установлено, что усиление при однодозовом сканировании головного мозга с применением метода МТ близко к усилению при трехдозовом сканировании без применения метода МТ. Важно отметить, что некоторые поражения при использовании техники МТ могут демонстрировать повышенный относительный сигнал и высокий сигнал до введения контраста, и это необходимо учитывать при оценке изображений, полученных с применением техники МТ. Предпочтительнее выполнить плоское сканирование с применением метода МТ перед выполнением расширенного сканирования с применением метода МТ в контрольных целях. (iii) Применение коэффициента переноса намагниченности (mtr) может быть рассчитано путем выполнения МР-сканирования без и с применением метода МТ, используя область интереса для измерения значений интенсивности сигнала на одном и том же участке при сохранении идентичности других параметров визуализации. mtr = (si -simt)/si, где si представляет собой интенсивность сигнала ткани на изображении без применения метода МТ, а simt — интенсивность сигнала ткани с применением метода МТ. Изображение mtr также может быть рассчитано с помощью компьютера для всех изображений. В настоящее время mtr используется при изучении рассеянного склероза (РС) и болезни Альцгеймера (БА). Было установлено, что mtr значительно снижен в поражениях при рассеянном склерозе по сравнению с нормальным белым веществом, составляя в среднем около 25% (нормальное белое вещество составляет около 40%). Исследования белого вещества у пациентов с мс с нормальным сигналом на t2wi также выявили значительное снижение мтр в этом белом веществе, что позволяет предположить, что мтр более чувствительна, чем обычная МРТ при исследовании мс. Исследование пациентов с ранней стадией АД показало, что МТР значительно снижена как в гиппокампе, так и в парагиппокампальной извилине у пациентов с АД по сравнению с контролем.