2) увеличению времени Т1 релаксации
3) уменьшению времени Т1 релаксации (+)
4) увеличению намагниченности
Парамагнитные ионы гадолиния обладают выраженным магнитным моментом благодаря наличию неспаренных электронов. Находясь рядом с протонами воды, они создают локальные флуктуации магнитного поля и усиливают обмен энергией между возбужденными протонами и окружающей средой. В результате ускоряется восстановление продольной намагниченности после радиочастотного импульса, то есть повышается скорость продольной релаксации R1 = 1/T1 и соответственно уменьшается время T1.
Сокращение T1 приводит к повышению интенсивности сигнала на T1-взвешенных изображениях. После внутривенного введения гадолинийсодержащего контрастного препарата ярче визуализируются сосуды и ткани с повышенной перфузией, патологической васкуляризацией или нарушением гематоэнцефалического барьера. Контрастное усиление отражает распределение препарата во внеклеточном пространстве и помогает оценивать опухоли, воспалительные изменения, ишемические повреждения и сосудистую патологию.
Гадолиний также сокращает T2 и особенно T2*, однако при стандартных диагностических концентрациях наибольшее практическое значение имеет T1-укорочение. При чрезмерно высокой локальной концентрации препарата, например при первом прохождении болюса, могут преобладать эффекты магнитной неоднородности с падением сигнала на T2*-взвешенных последовательностях. Контрастное вещество не вызывает существенного снижения напряженности основного магнитного поля томографа и не увеличивает время T1.
| Параметр или подход | Действие гадолиния | МР-признак | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Продольная релаксация T1 | Существенно ускоряется | Повышение сигнала на T1-взвешенных изображениях | Основной механизм стандартного постконтрастного усиления |
| Поперечная релаксация T2 | Ускоряется, T2 уменьшается | Снижение сигнала при высоких концентрациях | Обычно менее выражено, чем T1-эффект |
| Релаксация T2* | Резко ускоряется из-за локальных неоднородностей поля | Потеря сигнала на градиентных последовательностях | Используется при перфузионной МРТ с динамической восприимчивостью |
| T1-взвешенная постконтрастная МРТ | Регистрирует укорочение T1 | Яркое контрастирование патологической ткани | Оценка опухолей, воспаления и нарушения барьерных структур |
| Высокая локальная концентрация | Преобладает T2/T2*-эффект | Возможное парадоксальное снижение сигнала | Характерно для болюсного прохождения или скопления препарата |
| Основное магнитное поле B0 | Практически не изменяется системно | Отсутствует общее снижение напряженности поля | Контраст формируется за счет изменения релаксации, а не мощности магнита |
Эффективность гадолинийсодержащего препарата характеризуется релаксивностью — способностью увеличивать скорость T1- или T2-релаксации при определенной концентрации. Выраженность усиления зависит от дозы, напряженности магнитного поля, параметров импульсной последовательности и свойств ткани. На постконтрастных изображениях необходимо различать истинное накопление препарата и исходно высокий T1-сигнал, например при наличии жира, крови или меланина. Поэтому интерпретацию проводят путем сопоставления нативных и постконтрастных серий с одинаковыми параметрами сканирования.