Ученые из Абердинского университета разработали новый вид магнитно-резонансной томографии – визуализацию с циклическим полем (field-cycling imaging, FCI), которая функционирует при сверхнизких магнитных полях от 0,2 мТесла до 0,2 Тесла. Ее диагностические возможности изучили на примере ишемического инсульта и показали, что этот метод способен эффективно различить на изображении инфарктные и непораженные ткани. При он не обладает ионизирующим излучением, как КТ, и не требует сложно организованного пространства, как стандартный высокопольный МРТ, поэтому его можно сделать портативным и в будущем использовать в машинах скорой помощи. О подробностях можно узнать в журнале Radiology.
Пример визуализации области ишемического инсульта: сверху представлены стандартные последовательности, полученные на МРТ 3 Т, снизу – с помощью FCI.
Наш организм более чем на 70% состоит из воды – соответственно, среди всех элементов подавляющее большинство составляет водород, который в разных тканях содержится в разном количестве. Стандартная магнитно-резонансная томография использует физические свойства водорода и через воздействия на него большого магнитного поля и радиочастотных импульсов позволяет визуализировать ткани. Изображения тканей будут отличаться по контрасту в зависимости от режимов воздействия, и это зависит от так называемого времени релаксации. Время релаксации водорода, например, в здоровых тканях мозга и тех, где произошла закупорка сосуда, будет отличаться.
Визуализация с циклическим полем (FCI) – это новая технология, которую разработали в Университете Абердина. Она позволяет отследить изменение во времени релаксации тканей в диапазоне низких напряженностей магнитного поля (0,2–200 мТ), быстро переключаясь между этими полями во время импульсов. Подобное в обычных МРТ сделать невозможно, поэтому с помощью FCI удается получить новые источники контраста, включая даже невидимые стандартным клиническим сканерам. Фактически, FCI позиционируется как альтернатива МРТ (но не ее замена). В данный момент исследователи занимаются клиническими приложениями этого метода и взялись за изучение ишемического инсульта.
Для того, чтобы продемонстрировать эффективность FCI в диагностике ишемии, было организовано проспективное клиническое исследование. Взрослые пациенты, поступившие в инсультное отделение с 2018 по 2020 год и в течение 2021 года, проходили скрининг. Тем из них, у которых подтверждался ишемический инсульт по данным КТ и стандартной МРТ 3 Т, делали FCI через 1–6 дней после инсульта. Сканирование FCI длилось 45 минут, и во время него поля менялись 4-6 раз от 0,2 мТ до 0,2 Т. Изображения получались в режиме Т1, и их оценивали два независимых врача, не имевших доступа к другим клиническим изображениям.
В итоге в исследование вошли девять участников со средним возрастом 62 года. При сканировании в полях 0,2 Т и менее удалось получить гиперинтенсивные (более яркие) области на T1, соответствующие пораженной ткани, что соответствовало стандартным клиническим снимкам. Причем контрастность инфарктной области по сравнению с непораженным полушарием увеличивалась по мере уменьшения магнитного поля между 0,2 мТ и 0,2 Т.
Таким образом, ученые подтвердили клинические способности метода. Теперь осталось дождаться портативной оболочки и более широкомасштабных клинических испытаний.
Текст: Анна Хоружая
Field-Cycling MRI for Identifying Minor Ischemic Stroke Below 0.2 T by Vasiliki Mallikourti et al in Radiology. Published Aug 2024
