1 / 89

Kontrast, relaxace, kontrastní látky

Kontrast, relaxace, kontrastní látky. Vít Herynek. Druhy kontrastů. T1. T1-kl. T2. GE. MRA. T1-IR. B 0. B 1. B 1 =0. M z = M 0 *(1-exp(-t/T 1 )). Mz. T1 relaxace. T2* relaxace. M ┴ = M 0 *exp(-t/T 2 ). M ┴. t. Účinek vysokofrekvenčního pole. M 0. Te/2. Te. TR.

oki
Download Presentation

Kontrast, relaxace, kontrastní látky

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kontrast, relaxace, kontrastní látky Vít Herynek

  2. Druhy kontrastů T1 T1-kl T2 GE MRA T1-IR

  3. B0 B1 B1=0 Mz = M0*(1-exp(-t/T1)) Mz T1 relaxace T2* relaxace M┴ = M0*exp(-t/T2) M ┴ t Účinek vysokofrekvenčního pole M0

  4. Te/2 Te TR Spinové echo Mz = M0*(1-exp(-TR/T1)) M┴ = M0*exp(-Te/T2) T2* relaxace T2 relaxace Mx t t

  5. TR Proton-denzitní obraz (PDW) Te/2 Te Intenzita signálu = výška echa ≈ M0 (celková magnetizace, hustota protonů)

  6. Proton-denzitní obraz (PDW)

  7. TR T2-vážený obraz (T2W) Te/2 Te

  8. Te Te/2 TR T2-vážený obraz (T2W) Intenzita signálu bude silně ovlivněna T2 relaxací

  9. T2-vážený obraz (T2W)

  10. T1-vážený obraz (T1W) Te/2 Te TR

  11. T1-vážený obraz (T1W) Te/2 Te/2 Te Te TR

  12. T1-vážený obraz (T1W) Te/2 Te Te/2 Te/2 Te/2 Te Te Te TR TR TR Intenzita signálu bude silně ovlivněna T1 relaxací

  13. T1-vážený obraz (T1W)

  14. T1 PD T2 Výběr parametrů u sekvence SE krátký echočas TE krátký repetiční čas TR dlouhý echočas TE dlouhý repetiční čas TR krátký echočas TE dlouhý repetiční čas TR

  15. kontrastní látky T1 PD T2 Výběr parametrů u sekvence SE

  16. Požadavky na kontrastní látky • zvýšení kontrastu • zdravotní nezávadnost • tkáňová selektivita • dostatečně dlouhý/krátký poločas vyčištění

  17. Intenzita signálu • hustota protonů • T1 relaxační čas • T2 relaxační čas Kontrast obrazu: C/N = (S1-S2)/N Kontrastní látka - odlišení “isomagnetických” tkání

  18. Intenzita signálu • hustota protonů • T1 relaxační čas • T2 relaxační čas

  19. T1 vážený obraz

  20. T2 vážený obraz

  21. PD kontrastní látky Změna hustoty mobilních protonů dodáním velkého množství tekutiny nebo vytěsněním protonů přítomných ve vyšetřované oblasti => vliv na PD kontrast Používají se výhradně pro zobrazování gastrointestinálního traktu (analogie působení k. l. u klasického rentgenu)

  22. PD kontrastní látky Pozitivní kontrast při zobrazení gastrointestinálního traktu: • minerální oleje • polyestery sacharózy Protony v těchto látkách (metylové skupiny) mají krátký T1 relaxační čas – pozitivní signál na T1W obrazech

  23. PD kontrastní látky Podání olejové emulze - zvýšení signálu v žaludku, dvanáctníku, zvýraznění obvodu pankreasu

  24. PD kontrastní látky Negativní kontrast při zobrazení gastrointestinálního traktu – vytěsnění vody: • plyny (C02, vzduch) • kaolinové kaše • dehydratační činidla • perfluorokarbony – organické sloučeniny, ve kterých jsou mobilní protony nahrazeny fluorem

  25. PD kontrastní látky Rektálně aplikovaný Perflubron – zvýraznění obvodu konečníku a esovitého zakončení tlustého střeva

  26. PM kontrastní látky Zkrácení relaxačních časů paramagnetickými látkami => vliv na T1 kontrast, méně na T2 relaxaci Relaxivita závisí na: • koncetraci paramagnetických jader • velikost mg. momentu • vzdálenosti protonu od daného jádra • počtu stupňů volnosti (korelačních časů) – spinová relaxace elektronů, pohyb jádra, kontaktní době jádra a protonu čím vyšší počet nepárových elektronů, tím vyšší relaxivita

  27. M B Fyzikální odbočka Paramagnetismus B = 0, M = 0

  28. M B Fyzikální odbočka Paramagnetismus B = 0, M = 0

  29. M B Fyzikální odbočka Paramagnetismus B = 0, M = 0

  30. M B Fyzikální odbočka Paramagnetismus B = 0, M = 0

  31. M B Fyzikální odbočka Paramagnetismus B = 0, M = 0

  32. PM kontrastní látky Silná paramagnetická činidla: kysličník dusičný, kysličník dusný, molekulární kyslík stabilní volné radikály (pyrrolidine-N-oxyl, pyperidin-N-oxylové radikály) Kationty kovů Dy3+, Ni2+, Fe2+, Cu2+, Cr3+, Fe3+, Mn2+, Mn3+, Gd3+

  33. PM kontrastní látky

  34. Fyzikálně chemická odbočka Obsazování orbitalů slupky - hladina K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 26Fe

  35. Fyzikálně chemická odbočka Obsazování orbitalů slupky - hladina K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 64Gd

  36. Fyzikálně chemická odbočka Obsazování orbitalů slupky - hladina K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 66Dy

  37. PM kontrastní látky Jak dostat paramagnetické látky do těla v netoxické formě? Kovové ionty - neschopné vytvářet stabilní kovalentní vazby s organickými sloučeninami => cheláty, kovy vázány koordinačními vazbami

  38. PAMAM (polyaminoaminový dendrimer) PM kontrastní látky XN+ SCN-Bz-DOTA (tetraazacyklododekantetraacetátová kyselina) tetra aza – cyklo DOdekan – Tetra Acetátová kyselina

  39. PM kontrastní látky T1 relaxivita (mM-1 s-1) volný EDTA DTPA DOTA EHPG Gd3+ 9.1 6.6 3.7 3.4 Fe3+ 8.0 1.8 0.7 1.0 Mn2+ 8.0 2.0 1.1 Dy3+ 0.6 0.2 0.1 Cr3+ 5.8 0.2 EDTA - Ethylenediaminetetraacetic acid DTPA - Diethylenetriaminepentaacetic acid DOTA - Tetraazacyclododecanetetraacetic acid EHPG - Ethylenebis-(2-hydoxyphenylglycine)

  40. PM kontrastní látky A. bez vazby na protein Magnevist (Gd-DTPA), Gadovist (Gd-BT-DO3A) , ProHance (Gd-HP-DO3A) B. slabá vazba na protein - vyšší T1 efekt MultiHance (Gd-BOPTA) C. silná vazba na protein - „intravaskulární kontrastní látky“ Vasovist (Diphenylcyclohexyl phosphodiester-Gd-DTPA)

  41. PM kontrastní látky Nejznámější - Gd-DTPA fyziologicky podobná dalším kovovým chelátům (EDTA a odvozené) popsána v roce 1984 schválena v roce 1988 (FDA) nejčastější aplikace – vyšetření mozku po aplikaci se míchá s plasmou, vstupuje do prostoru extracelulární kapaliny, minimálně intracelulárně vylučuje se přes ledviny močí poločas vyloučení - 60 - 90 minut

  42. PM kontrastní látky Intenzita signálu závisí na koncentraci: s rostoucí koncentrací do 1mM roste (zvýšení signálu T1 efektem), přes 1 mM klesá (vliv T2 efektů)

  43. PM kontrastní látky Odvozené kontrastní látky - změna vlastností: • prodloužení poločasu - vazba na albumin • zvýšení T1 relaxivity - vazba na poly-L-lysin • zvýšení T2 efektů - vazba na polysacharidy • tvorba makromolekulárních komplexů pro zvýšení relaxivity

  44. Příklad použití - meningeom T1W nativní kontrast PD T2W

  45. Příklad použití - gliom T1W nativní kontrast

  46. SPM kontrastní látky Superparamagnetické kontrastní látky vysoká mg. susceptibilita => velké nehomogenity lokálních polí („homogeneity spoilers“) => rozfázování protonů difundujících v blízkosti SPM jader - dominantní vliv na T2

  47. M B Fyzikální odbočka Paramagnetismus Ferromagnetismus Superparamagnetismus

  48. M B Fyzikální odbočka Ferromagnetismus B = 0, M = 0

  49. M B Fyzikální odbočka Ferromagnetismus B = 0, M = 0

  50. přechází v paramagnetismus za teploty vyšší než je Currieova teplota materiálu M B Fyzikální odbočka Ferromagnetismus B = 0, M = 0

More Related