vol. 5 2/2016 Inżynier i Fizyk Medyczny
radiologia
\
radiology
78
artykuł
\
article
Metoda pomiarowa
Jedną z metod określenia miejsca występowania i stanu komó-
rek nowotworowych jest ocena stopnia ich utlenowania. Jak wy-
kazał Ogawa w swojej pracy w 1992 roku [6], oxyhemoglobina
i deoksyhemoglobina wykazują różne właściwości magnetycz-
ne, które są zauważalne w badaniu MRI z zastosowaniem se-
kwencji EPI (
Echo Planar Imaging
). Metoda ta polega na obserwa-
cji ilości tlenu doprowadzonego poprzez układ krwionośny do
ilości zużytego tlenu przez komórki związane z danym układem
[7, 8]. Zwiększenie stężenia niezużytego tlenu powoduje wydłu-
żenie czasu relaksacji T2* i obserwowane jest jako wzrost inten-
sywności sygnału [9-11]. Zjawisko to zobrazowano na rysunku 1.
Rys 1
Graficzna interpretacja zjawiska BOLD
Prezentacja wyniku pomiarów
Metoda pomiaru, a następnie przedstawienie wyniku w formie
graficznej oparte są na obserwacji zmiany czasu relaksacji T2*
dla komórek różnie utlenowanych.
Spadek intensywności sygnału w zależności od czasu relaksa-
cji T2* i TE (czas echa) opisany jest zależnością [12]:
I = A exp-(TE/T2*)
(1)
Graficznie powyższe można przedstawić następująco:
Rys. 2
Graficzna interpretacja intensywności sygnału BOLD od stopnia utlenowania
komórek mózgowych
W celu otrzymania odpowiedniego rozkładu czasów relaksa-
cji T2* zastosowano pomiar z dwoma czasami echa. Zależność,
na podstawie której wyznaczany jest powyższy rozkład, ma na-
stępującą postać [12, 13]:
T2* = (TE1 - TE2)/ln(I1/I2)
(2)
Rys. 3
Stosowana skala utlenowania komórek
Wyniki, zastosowania, możliwości
Możliwości:
–
wykrywanie patologicznego unaczynienia,
–
wykrywanie obszarów niedotlenionych,
–
w serii czasowej pomiar i ocena hipoksji,
–
możliwość wyznaczania wartości liczbowych z obszaru
zainteresowania,
–
nakładanie (fuzja) obrazów morfologicznych i BOLD.
Rys. 4
Wyznaczanie granic guza na podstawie patologicznego unaczynienia
