Повышение устойчивости подавления жира при МРТ конечностей с использованием локальной шим-катушки

Введение

Высококачественное подавление сигнала от жировой ткани (fat-sat) играет ключевую роль в различных методиках МРТ. В мышечно-скелетной визуализации неэффективное подавление жира, вызванное значительной неоднородностью поля B₀, может маскировать важные патологические изменения, что приводит к ошибочным диагнозам. Эта проблема особенно выражена при исследованиях вне изоцентра, где традиционное шиммирование с использованием сферических гармоник второго порядка часто оказывается недостаточным из-за повышенной неоднородности B₀.

Цель

Для решения этой проблемы была разработана простая локальная шим-катушка, обеспечивающая дополнительное локальное шиммирование B₀ в областях вне изоцентра, что представляет собой практичное аппаратное решение.

Методы

Авторы сконструировали семиканальную шим-катушку и оценили ее производительность в сравнении с традиционным шиммированием сферическими гармониками второго порядка в целевом объеме вблизи апертуры сканера. Тестирование проводилось на фантомах и в ходе клинических исследований in vivo с использованием МРТ-сканера 3 Тл.

Результаты

Улучшенная однородность поля B₀, достигнутая с помощью локальной шим-катушки, значительно повысила равномерность подавления жира (fat-sat) во всем исследуемом объеме. Наибольший эффект наблюдался в областях, удаленных от изоцентра сканера, где неоднородность B₀ наиболее выражена. Результаты показали снижение среднеквадратичной ошибки поля B₀ на 40% для визуализации локтя и на 35% для кисти, что свидетельствует о существенном улучшении однородности поля. Кроме того, оценка качества изображения увеличилась на 1 балл как для кисти, так и для локтя, что отражает улучшение качества подавления жира.

Вывод

Разработанная локальная шим-катушка улучшает подавление сигнала от жировой ткани при исследованиях кисти и локтя. Это решение обладает потенциалом для повышения качества МРТ-визуализации мышечно-скелетной системы вне изоцентра.

Термины и сокращения

• B₀ — основное магнитное поле в МРТ.
• Fat-sat (fat suppression) — подавление сигнала от жировой ткани.
• Шиммирование — коррекция неоднородности магнитного поля.
• RMS error (Root Mean Square error) — среднеквадратичная ошибка.
• Изоцентр — точка в центре магнита МРТ, где поле наиболее однородно.