IFM_201504 całość l - page 13

Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2015 vol. 4
radiologia
/
radiology
183
artykuł
/
article
Hiperpolaryzacyjne związki
kontrastujące w obrazowaniu MRI
– podstawy metody
Kamil Lorenc
1, 2
, Marek Cacko
3
, Michał Nieciecki
3
, Ewa Zalewska
1
, Leszek Królicki
3, 4
1
Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza PAN, ul. Księcia Trojdena 4, 02-109 Warszawa, tel. +48 22 659 91 43,
2
Instytut Podstaw Informatyki PAN, ul. Jana Kazimierza 5, 01-248 Warszawa
3
Zakład Diagnostyki Obrazowej, Mazowiecki Szpital Bródnowski, ul. Kondratowicza 8, 03-242 Warszawa
4
Zakład Medycyny Nuklearnej, Warszawski Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1 a, 02-097 Warszawa, tel. +48 22 599 22 70
Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego
MRI wykorzystuje zjawisko jądrowego rezonansu
magnetycznego, które polega na precesji wektora
momentu magnetycznego jąder atomowych o nie-
zerowym spinie ze ściśle określoną częstotliwością.
Częstotliwość ta jest liniowo zależna od indukcji
zewnętrznego pola magnetycznego (precesja Lar-
mora). Zastosowanie dodatkowego zmiennego
pola magnetycznego o częstotliwości Larmora po-
woduje nutację momentu magnetycznego i wywo-
łuje mierzalny sygnał rezonansu magnetycznego.
Technika rezonansu magnetycznego stosowana
jest obecnie w medycynie zarówno do obrazowa-
nia struktur tkankowych MRI (
Magnetic Resonance
Imaging
), jak i składu chemicznego badanej próbki
in vitro
, jak również
in vivo
MRS (
Magnetic Resonan-
ce Spectroscopy
). Identyfikacja wybranego związ-
ku chemicznego bazuje na efekcie przesunięcia
chemicznego.
Technika MRS (Rys. 1) w badaniach
in vivo
ma
szereg ograniczeń: czas badania jest stosunkowo
długi, rozdzielczość przestrzenna mała. Technika ta
umożliwia identyfikację tylko wybranych, endogen-
nych substancji, których fizjologiczne stężenie jest
stosunkowo duże (rzędu milimoli/L).
Poprawę jakości badania można uzyskać, stosując
urządzenia owiększej indukcji polamagnetycznego,
cewki o specjalnej konstrukcji czy związki chemicz-
ne znakowane fluorem
19
F (np.
19
F-Fluorouracyl).
Innym sposobem zwiększenia czułości badania
MRS jest zastosowanie nowej generacji związków
kontrastujących – substancji chemicznych znakowa-
nych atomami ulegającymi, w odpowiednich warun-
kach, hiperpolaryzacji. Hiperpolaryzowane związki
kontrastujące emitują sygnał rezonansowy nawet
10
5
razy silniejszy niż w stanie podstawowym. Stan
hiperpolaryzacji uzyskuje się dzięki zjawisku dy-
namicznej polaryzacji jądrowej DNP (
Dynamic
Rys. 1
Przykładowy wynik
1
H-MRS mózgu dla voxela 12 cm
3
, zarejestrowany na klinicznym aparacie MRI 3T
Źródło: Opracowanie własne.
1...,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,...68
Powered by FlippingBook