Оценка активности демиелинизации у пациентов с рассеянным склерозом методом переноса намагниченности

Abstract

Purpose: to study the activity of demyelination process in patients with multiple sclerosis using magnetization transfer effect.Materials and methods. Рatients group of 10 people aged from 19 to 48 years old with a confirmed diagnosis of multiple sclerosis was formed for clinical testing. Contrastcontaining and fat-containing substances scanned with offset frequency used as the material for the phantom studies. MRI investigation was performed on high field magnetic resonance tomograph with 1.5 Tesla magnetic field. To obtain T1-weighted images in the phantom experiment the Spin-Echo pulse sequence with parameters: TR = 650 ms, TE = 20 ms, FOV = 14 cm, MX = 96 × 256, STh = 4.7 mm with the imposition of a single pulse of magnetization transfer (MTS = 1) was used. Magnetization transfer ratio (MTR) was used to quantify the magnetization transfer effect. The Spin-Echo pulse sequence with the following parameters: TR = 621 ms, TE = 17 ms, FOV = 23.4 cm, MX = 208 × 320, STh = 5.0 mm was used in the clinical trial.After the administration of contrast medium the same pulse sequence with applying magnetization transfer pulse (MTC = 1) was used. Contrast ratio was calculated for evaluating the contrasting effect.Results. The greatest MTR value was obtained when the phantom study with a combination of frequency offset (Δf) and flip angle (FA(MT)): Δf = −210 Hz and FA(MT) = 600° respectively. Clinical approbation of this combination showed a statistically significant increase in contrast ratio (p < 0.05) between the demyelination foci and white brain matter in comparison with the sequence without magnetization transfer effect. In addition significant differences in MTR coefficients revealed between the intact white matter and demyelination foci (p < 0.05). The sensitivity of T1-weighted sequence with the magnetization transfer effect in identification of active foci of demyelination was significantly higher (p < 0.001) than that sensitivity of T1-weighted sequences without the magnetization transfer effect.Conclusion. The improved visualization of active foci of demyelination in patients with multiple sclerosis using a sequence with magnetization transfer effect with the following parameters: Δf = −210 Hz, FA(MT) = 600° due to the high values of contrast ratio compared with T1-Spin-Echo (p < 0.05) was shown and significant reduction in MTR coefficient in demyelination foci (p < 0.05).Цель исследования: оценка активности процесса демиелинизации у пациентов с рассеянным склерозом с использованием эффекта переноса намагниченности.Материал и методы. Для клинической апробации была сформирована группа пациентов из 10 человек  в возрасте от 19 до 48 лет с подтвержденным диагнозом рассеянного склероза. В качестве материала для фантомных исследований использовали контраст- и жиросодержащие вещества, сканированные со смещением резонансной частоты. МРТ-исследование проводили на высокопольном магнитно-резонансном томографе с индукцией магнитного поля 1,5 Тл. Для получения Т1-взвешенных изображений в фантомном эксперименте использовалась импульсная последовательность спин-эхо с параметрами: TR = 650 мс, TE = 20 мс, FOV = 14 см, MX = 96 × 256, STh = 4,7 мм с наложением одного импульса переноса намагниченности (МТС = 1). Для количественной оценки эффекта переноса намагниченности использовали коэффициент переноса намагниченности (MTR). При клиническом исследовании использовали импульсную последовательность спин-эхо с параметрами: TR = 621 мс, TE = 17 мс, FOV = 23,4 см, MX = 208 × 320, STh = 5,0 мм. Эту же импульсную последовательность, но с наложением импульса переноса намагниченности (MTC = 1), использовали после введения контрастного вещества. Для оценки контрастирующего эффекта рассчитывали коэффициент контраста.Результаты. Наибольшее значение MTR при фантомном исследовании получено при сочетании смещения частоты (Δf) и угла поворота (FA(MT)): Δf = −210 Гц и FA(MT) = 600° соответственно. Клиническая апробация данной комбинации показала статистически значимое повышение коэффициента контраста (p < 0,05) между очагами демиелинизации и белым веществом головного мозга в сравнении с последовательностью без эффекта переноса намагниченности. Кроме того, выявлено значимое различие коэффициентов MTR между интактным белым веществом и очагом демиелинизации (p < 0,05). Чувствительность Т1-взвешенной последовательности с эффектом переноса намагниченности значимо выше (р < 0,001) показателей чувствительности Т1-взвешенной последовательности без эффекта переноса намагниченности.Выводы. Показано улучшение визуализации активных очагов демиелинизации у пациентов с рассеянным склерозом при использовании Т1-взвешенной последовательности с эффектом переноса намагниченности с параметрами: Δf = −210 Гц, FA(MT) = 600° за счет высоких значений коэффициента контраста в сравнении с T1-взвешенной последовательностью на основе спинэхо (р < 0,05) и значимого снижения коэффициента MTR в очаге демиелинизации (p < 0,05)

    Similar works