Мрт сигнал от жировой ткани

В клинической практике МРТ невозможно обойтись без методов, позволяющих подавить сигнал от жировой ткани. Недостаточное или неточное его подавление может привести к ошибкам в диагностике. Практически все методики жироподавления основаны на разнице резонансных частот ядер водорода воды и жира.

Существует 3 основных разновидности функции подавления сигнала от жировой ткани:

• 1. Метод, основанный на базе импульсной последовательности «инверсия — восстановление» (IR), которая использует комбинацию специального инвертирующего радиочастотного импульса и временной задержки перед ним. Так как для подавления жира используются короткие значения инверсионной задержки TI, метод называется STIR — SHORT TIME INVERSION RECOVERY.
• 2. Метод спектрального подавления жировой ткани, основанный на химическом сдвиге — FAT SATURATION, WATER EXCITATION, QUICK FAT SAT, DIXON.
• 3. Третий вариант является гибридным и включает использование предварительного селективного насыщения совместно с импульсной последовательностью IR.

Методика STIR [рис. 24] использует инвертирующий импульс перед основным пакетом импульсов, в результате чего происходит «зануление» сигнала от жировой ткани посредством вычисления времени релаксации Т1. Инверсионная задержка TI при этом составляет: для 1Т 130—140 мс, для 1.5Т 150—160 мс, для ЗТ 200—220 мс. Разница значений обусловлена величиной индукции магнитного поля: известно, что в полях более высокого порядка время релаксации короче.

Основным преимуществом данного метода является нечувствительность к неоднородностям магнитного поля, т.е. сигнал от жировой ткани давится всегда. Контрастность изображения регулируется значением TI и остальными параметрами импульсов

Рис. 24. Импульсная последовательность Т2 SAGSTIR

(TR, ТЕ, FA). Достигается точность подавления сигнала от жировой ткани разнородных зон интереса при использовании больших FOV или при исследовании парных зон, когда анатомические объекты равноудалены от изоцентра магнитного поля и на его краях проявляется негомогенность (тазобедренные суставы, орбиты) [рис. 25]. К недостаткам метода можно отнести достаточно значительное увеличение времени повторения импульсов TR и времени сканирования, влияние на тканевой контраст, уменьшение соотношения сигнал/шум. При этом STIR все-таки является основным методом выбора жироподавления в исследовании позвоночника.

FAT SUPPRESSION — спектральный метод подавления сигнала жира, основанный на разнице резонансных частот протонов жировой ткани и воды. В процессе происходит добавление насыщающего импульса с резонансной частотой протонов жировой ткани или воды, в зависимости от выбранного типа подавления. Данный метод обладает возможностью получения высокого разрешения при оптимальном тканевом контрасте.

Рассмотрим несколько вариантов настроек:

• FAT SAT — подавляет сигнал жировой ткани, используя насыщающий импульс с частотой протонов жира. Действуя перед каждой цепочкой импульсов, он насыщает протоны жира и не дает им релаксировать, т.е. сигнал от них не поступает. Метод влияет на значения TR — время измерения увеличивается. Используется со всеми 2D-последовательностями спинового и градиентного эхо, является базовым методом подавления жира. Существует две опции FS для получения оптимальной контрастности изображений: WEAK (слабая) и STRONG (сильная). Мы рекомендуем использовать первую при исследованиях в ортопедии, вторую — при сканировании абдоминальной зоны и органов малого таза;

Рис. 25. Сравнение методов подавления сигнала от жировой ткани FAT SAT (о) и STIR (б). На FAT SAT определяются участки неравномерного сигнала на краях поля в отличии от STIR

WATER EXCITATION — используется импульс с резонансной частотой протонов воды (отсюда и название), который возбуждает только протоны воды. При этом незадействованные протоны жира никакого вклада в общий сигнал не вносят. Оказывает достаточно существенное влияние на параметры TR/TE. Методика в основном используется с Т1 градиентными 3 D-последовательностями (VIBE), например, при исследовании молочных желез в постконтрастном измерении или в ортопедии (DESS 3D) [рис. 26J;

Рис. 26. Трехмерная градиентная последовательность DESS с методом спектрального подавления сигнала от жировой ткани WATER EXCITATION при исследовании коленного сустава

Q-FAT SAT — импульс возбуждения подается не на каждый срез измерения, что приводит к незначительному увеличению TR. Метод удобен при сканировании на задержках дыхания с Т1 FLASH 20-последовательностями, так как не требует долгого времени сбора данных;

SPAIR — перед насыщением изображения сигнал жира подавляется с помощью частотно-избирательного адиабатического инверсионного импульса. Данный метод доступен для многих Т2 и Т1 последовательностей, включая ультрабыстрые и эхопланарные (DWI), но не во всех системах программного обеспечения. Его плюсы заключаются в более стабильном подавлении сигнала от жира по сравнению с классическим методом FAT SAT. Из недостатков можно отметить более серьезный временной ресурс, забираемый временем TR и, соответственно, временем сбора сигнала [рис. 27J.

Рис. 27. Т2 HASTE в режиме SPAIR при исследовании органов брюшной полости и забрюшинного пространства

Техника DIXON основана на различии в резонансных частотах протонов жира и воды. Преимуществом метода является возможность получения до 4 серий с разной контрастностью в одном измерении: Т1 в фазе, в противофазе, Т1 изображения с подавлением воды и жира. Эта методика появилась сравнительно недавно, однако, на сегодняшний день показывает самые стабильные результаты, прежде всего в абдоминальных исследованиях и в такой сложной анатомической зоне, как мягкие ткани шеи (более подробно см. в параграфе 4.6).

При использовании спектральных методов необходимо учитывать, что для равномерного жироподавления требуется гомогенное магнитное поле. Для улучшения условий сканирования необходимо удалить все металлические предметы, проверить чистоту внутреннего пространства апертуры магнита. Также для выравнивания магнитного поля можно использовать ручное шиммирование в главном меню OPTIONS — ADJUSTMENTS и/или локальное шиммирование, которое позволяет привести настройки магнитного поля к оптимальным в объеме, строго ограниченном зоной интереса, что технически является более простой задачей. Отлично справляется с проблемой плохого жироподавления ручная коррекция резонансной частоты пиков жира и воды — тонкая настройка, позволяющая при нестабильном поле поправить положение дел для каждой последовательности и при разных зонах сканирования.

Традиционным заключением, в том числе и этого параграфа, является вывод о необходимости понимания возможностей той машины, которой вы располагаете. От этих знаний зависит и выбор оптимальной методики подавления жировой ткани в каждом клиническом случае, и успех исследования в целом.

13.05.2017

Поскольку медицинский диагностический центр приобрёл МРТ Aperto открытого типа последней модификации 2012 года выпуска, информируем о достоинствах данного аппарата.   Отличительной особенностью МРТ с постоянными магнитами является широко открытый магнит, который дает чувство отдыха, комфорта пациенту в сочетании со значительно улучшенной скоростью исследований и возможностью гибкого позиционирования пациентов во время процедуры исследования. Кроме того, эта система имеет эксплуатационные расходы на порядок ниже, в результате стоимость обследования для пациента оказывается наиболее доступной.

1. ОБЗОР СИСТЕМЫ

Внешний вид Aperto Lucent

Отличительной особенностью МРТ Aperto открытого типа является широко открытый магнит, который даёт чувство отдыха и комфорта пациенту лежащему на столе свободно расположив руки, в отличие от МРТ с высоким полем с жесткой укладкой обследуемого для размещения его в центре гентри. В дополнение открытый МРТ с одной опорой малого диаметра, благодаря гибкому позиционированию пациента и возможности перемещения стола в магните в 2-х осях для точного позиционирования зоны интереса, например конечностей в изоцентре магнита, замечательным образом улучшает возможности данного МРТ.

Благодаря применению градиентной катушки с активным экранированием и пиком градиента магнитного поля 22 mT/m, Aperto позволяет использовать такие методы визуализации как MRCP (магниторезонансную холангиопанкреатографию), Balanced SARGE (BASG) (изображение, взвешенные по протонной плотности). Указанные новые последовательности могут применяться для исследования различных анатомических зон пациентов в дополнение к общепринятым Т1 и Т2 взвешенным изображениям.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА НА МРТ

Все исследования головного мозга проводились с использованием обычных Т1 взвешенных последовательностей методом SE (спин эхо) и Т2 взвешенных последовательностей методом FSE (быстрого спин эхо), в дополнение к магниторезонансной ангиографии.

Сравнение изображений головы, полученных на Aperto (верхний ряд) с изображениями головы того же пациента, полученными на МРТ 1,5Т (нижний ряд)

На фото сравниваются изображения Т1 и Т2WI головного мозга одного и того же пациента, полученные на МРТ 1,5Т и на МРТ открытого типа. Отдельные детали с достаточно высоким качеством изображения, полученные на МРТ открытого типа, с контрастностью на Т1 взвешенном изображении, различимы даже лучше, чем на сверхпроводящем МРТ. К тому же открытый МРТ выдает изображения с меньшими артефактами, чем те же изображения, полученные на сверхпроводящем МРТ 1,5Т. С другой стороны, ангиографические исследования на МРТ открытого типа получаются отличного качества для клинической оценки. В то же время кажется, что изображения мелких кровеносных сосудов выглядят слегка более четко при исследовании на сверхпроводящих МРТ. Это объясняется разницей в соотношении «сигналшум» между МРТ с напряженностью поля 1,5Т и 0,4Т.

Соотношение «сигналшум» может быть улучшено путем увеличения времени исследования, но этого не требуется, так как изображения мелких сосудов получаются отличного качества для клинической практики.

Метод сбалансированного SARGE является последовательностью с усиленным компонентом воды, получаемой за короткое время. При этом изображения имеют высокое соотношение «сигнал/шум» и значительную контрастность. Этот метод является наилучшим для исследования слуховых нервов. Подобная специализированная последовательность доступна только на самых продвинутых и мощных сверхпроводящих МРТ и применяется для предоперационного обследования в нейрохирургии. Aperto дает возможность получать такие изображения как обычными методами, так и с помощью технологий исключительно высокого уровня, что и позволяет ожидать широкого применения этих диагностических возможностей Aperto в будущем.	Сравнение изображений, полученных на Aperto (верхний ряд) с изображениями, полученными на МРТ 1,5Т (нижний ряд) области основания черепа одного и того же пациента. Слева направо: Т1 взвешенное, Т2 взвешенное,  FLAIR изображения. Обе системы – Aperto и 1,5Т имеют абсолютно одинаковое разрешение, однако Aperto имеет меньше артефактов.
Магниторезонансные ангиографические изображения, полученные на Aperto. Превосходное качество клинически значимых изображений кровеносных сосудов.	Диффузно-взвешенные изображения;  ряд сверху: диффузно-взвешенные изображения; ряд снизу: ADC картирование.

Метод сбалансированного SARGE является последовательностью с усиленным компонентом воды, получаемой за короткое время. При этом изображения имеют высокое соотношение «сигнал/шум» и значительную контрастность. Этот метод является наилучшим для исследования слуховых нервов. Подобная специализированная последовательность доступна только на самых продвинутых и мощных сверхпроводящих МРТ и применяется для предоперационного обследования в нейрохирургии. Aperto дает возможность получать такие изображения как обычными методами, так и с помощью технологий исключительно высокого уровня, что и позволяет ожидать широкого применения этих диагностических возможностей Aperto в будущем.

Визуализация церебральных нервов и кровеносных сосудов методом BASG. BASG является последовательностью, при которой визуализация с усиленным водным компонентом проводится за короткое время и получаемые изображения имеют высокое соотношение «сигнал/шум» и высокую контрастность. Это отличный метод для исследования слуховых нервов в области головы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПИНЫ

Спина является областью, исследование которой при помощи МРТ открытого типа позволяет получить прекрасные изображения с высоким контрастом, зачастую лучше по качеству, чем у снимков, сделанных с помощью сверхпроводящих МРТ 1,5Т и мы предпочитаем использовать для этих исследований именно открытый МРТ. Кроме того, при исследовании пациентов, имеющих металлические включения в позвоночнике, в послеоперационном периоде на МРТ открытого типа получаются изображения с весьма незначительными артефактами. В дополнение в МРТ — миелографии при получении Т2 взвешенного изображения с использованием подавления сигналов от жировой ткани по методу Диксона, визуализация нервных окончаний просто превосходна.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНЕЧНОСТЕЙ

Проведение исследований конечностей, суставов и смежных областей наиболее предпочтительно именно на МРТ открытого типа благодаря большим возможностям позиционирования. Также значительным преимуществом является открытое пространство, которое дает чувство комфорта пациенту во время исследования (Голова и тело пациента при этом, как правило, находятся вне просвета магнита – прим. IPS). Aperto с легкостью обеспечивает получение изображений конечностей со всеми деталями и высокой диагностической значимости во всех областях ортопедии, в том числе области коленных, плечевых и локтевых суставов. При этом возможно не только проведение диагностики с использованием последовательностей Т1 и Т2, но и с применением подавления сигналов от жировой ткани по методу Диксона. Этот метод хорошо применим для исследования стопы, в том числе полулунной кости и хряща.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТАЗА

МРТ открытого типа способен выдавать отличные изображения органов малого таза, также как и других анатомических областей, получая при этом прекрасное контрастирование. Считалось, что в исследовании области таза, когда требуется подавление сигналов от жировой ткани, в частности при исследовании так называемой «кожистой» и «шоколадной» кист, МРТ с низким полем неэффективны. Однако Aperto обеспечивает получение превосходных изображений с подавлением сигналов от жира, используя метод Диксона.

6. АБДОМИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

    Исследования абдоминальной области обычно не особенно эффективны при использовании МРТ открытого типа с низким полем. Однако в Aperto достигнуто замечательное улучшение качества получаемого изображения.

    В диагностике ангиоматоза и метастазов, с использованием магнитоконтрастного вещества с железом, получены изображения исключительного качества.

Особенно хорошим является качество Т2 взвешенных снимков при задержке дыхания. Также превосходно выглядит MRCP (магниторезонансная холангиопанкреатография). В то же время представляется необходимым выполнение дальнейших исследований динамических МР-изображений при раке печени для определения наиболее подходящих импульсных последовательностей.