Визуализация с подавлением сигнала от жира

Подавление сигнала от жира широко используется при магнитно-резонансной томографии (МРТ) для подавления сигнала от жировой ткани или для её выявления. Оно может применяться как к T1-, так и к T2-взвешенным последовательностям.

В связи с коротким временем релаксации жир имеет высокий сигнал на МРТ. Этот высокий, легко распознаваемый сигнал может быть полезен для характеристики очага.

Однако небольшие количества липидов труднее обнаружить при стандартной МРТ. Кроме того, высокий сигнал от жира может быть причиной таких артефактов, как появление ложных контуров (ghosting) и химический сдвиг. Высокий сигнал также может маскировать тонкие различия по контрастности в нежировых тканях, заполняя динамический диапазон приёмника преимущественно сигналом от жира. Наконец, накапливающая контрастное вещество опухоль может быть скрыта окружающей жировой тканью. Эти проблемы послужили стимулом к разработке методик жироподавления в МРТ.

Подавление сигнала жира может быть достигнуто несколькими различными способами. Выбор методики жироподавления должен зависеть от цели подавления жира (накопление контраста или характеристика ткани), количества жира в исследуемой ткани, напряженности поля магнита и однородности основного магнитного поля.

Жиронасыщение (fat-sat, FS)

В этой методике используется разница резонансных частот жира и воды за счёт применения частотно-селективных импульсов (CHESS).

Это наиболее широко используемый метод жироподавления в МРТ. Он включает применение радиочастотного (РЧ) импульса на резонансной частоте протонов жира, что насыщает и дефазирует сигнал от жира; оставшиеся протоны воды формируют необходимый сигнал, приводя к подавлению сигнала жира. Импульс CHESS можно добавить к любой импульсной последовательности, что делает его универсальным в применении.

Инверсия-восстановление

В этой методике используется короткое время T1-релаксации жира с помощью последовательностей инверсия-восстановление (методика STIR)

В этой методике используется разница во времени T1-релаксации между жиром и другими тканями. За счёт применения инвертирующего импульса с последующей задержкой сигнал от жира подавляется, в то время как сигнал от других тканей сохраняется. STIR часто применяется для сканирования всего тела и обеспечивает однородное жироподавление.

Метод Диксона

Методики, основанные на методе Диксона, такие как IDEAL (Iterative Decomposition of water and fat with Echo Asymmetry and Least-squares estimation), используются для жироподавления на МРТ. В этих методиках используются фазовые различия между сигналами жира и воды для разделения и подавления сигнала от жира. Сбор нескольких эхо-сигналов и применение математических алгоритмов позволяют разделить сигналы жира и воды, обеспечивая эффективное жироподавление.

Спектральное пренасыщение с инверсией-восстановлением (SPIR)

SPIR — это гибридная методика, сочетающая в себе методы насыщения жира и инверсии-восстановления. Она использует комбинацию РЧ-импульсов и инверсии-восстановления для подавления сигнала от жира с сохранением сигнала от других тканей.

Возбуждение воды

Методика возбуждения воды используется для селективного возбуждения сигнала от воды с одновременным подавлением сигнала от жира. Она включает применение специального РЧ-импульса, который возбуждает протоны воды и подавляет протоны жира. Эта методика особенно полезна при визуализации структур с высоким содержанием жировой ткани, таких как молочные железы или брюшная полость.

Контрастирование за счёт переноса намагниченности (MTC)

Контрастирование за счет переноса намагниченности (Magnetization Transfer Contrast, MTC) — это методика, используемая для подавления сигнала от жира путем избирательного насыщения намагниченности протонов жира. Она заключается в применении внерезонансного РЧ-импульса, который передает намагниченность от протонов жира к окружающим протонам воды.

Восстановление насыщения

Методики восстановления насыщения (saturation recovery), такие как спектральное инверсионное восстановление с ослаблением (Spectral Attenuated Inversion Recovery, SPAIR), используются для подавления сигнала жира при МРТ. В этих методиках используется комбинация РЧ-импульсов и инверсии-восстановления для селективного подавления сигнала от жира.