Физика и применение Т1 перфузии

Определение
Перфузия в медицине и физиологии — прохождение жидкости через ткань, либо искусственное пропускание через ткани какого-либо раствора.
МР перфузия — метод магнитно-резонансной томографии, позволяющий исследовать прохождение крови через ткани организма.
Другое название перфузии – объемная скорость, измеряемая в л/мин.
Q=V/t, где V-объем крови, t-время.

T1 перфузия = DCE
МР-перфузия с динамическим контрастированием (DCE) = МРТ проницаемости – один из основных методов перфузии МРТ , который вычисляет параметры перфузии путем оценки укорочения Т1, вызванного контрастным болюсом на основе гадолиния, проходящим через ткань.

Физика DCE
Основа:
- укорочение T1, обусловленное концентрацией гадолиния:
- внутрисосудистого гадолиния (т.е. истинной перфузии)
накопления гадолиния во внесосудистом пространстве (т.е. проницаемости)

Физика DCE
R 1 = R 10 + r 1 · C
где R 1 = 1 / T 1 ,
R 10 - собственная скорость продольной релаксации ткани в отсутствие контрастного вещества,
r 1 - продольная релаксивность контрастного агента,
C - концентрация контрастного агента в ткани.

Гемодинамика контрастного вещества, полученная с помощью динамического изменения интенсивности сигнала МРТ для воксела.

Оценка усиления сигнала на Т1:
Анализ изменений интенсивности сигнала (полуколичественный):
площадь под кривой (AUC), начальное время (T0),
максимальную разность сигналов,
скорость поглощения (максимальный наклон)
коэффициент усиления сигнала.
Количественное определение изменения концентрации контрастного вещества с использованием метода фармакокинетического моделирования.

Параметры DCE-MRI
Ktrans: константа переноса, отражающая сосудистую проницаемость;
k ep : константа скорости или скорость рефлюкса (k ep = Ktrans / Ve );
Ve: фракционного объема EES, отношение внеклеточного объема, отражающее сосудистую проницаемость;
Vp: объем фракционной плазмы.

Ktrans
рассчитывается путем измерения накопления контрастного вещества на основе гадолиния во внесосудисто-внеклеточном пространстве.

Kep и Ve
Kep - константа скорости потока, константа рефлюкса между Ve и плазмой крови.
Ve - отношение внеклеточного объема, отражающее сосудистую проницаемость.

Ошибки при измерении:
Артефакты изображений
Временные и пространственные разрешения
Кинетическое моделирование

Применение DCE
Оценка лечения и наличия рецидивов опухолевых образований ( рак молочной железы, рак простаты и т.д.)
Оценка лекарственной терапии
Перфузионная визуализация вне головного мозга.

AX T1 HiRes FSat
Образование 17*12мм в ННК
AX T2 SPAIR S2 3 mm E

Сравнение DCE с DSC

Спасибо за внимание!