【基礎(chǔ)理論】圖解磁化傳遞技術(shù)

【基礎(chǔ)理論】圖解磁化傳遞技術(shù)磁化轉(zhuǎn)移（magnetizationtransfer，MT）是近年來推出的MR成像新技術(shù)之一，該技術(shù)通過物理方法增加圖像對比度或制造一種新的對比。對于一般組織來說，MR成像的對象實際上是水分子中的質(zhì)子。水分子有自由水和結(jié)合水之分。所謂自由水是指不依附于蛋白質(zhì)分子，且自由運動充分自由的水分子，其T1值和T2值都非常長，難以形成快速有效的弛豫，只有非常窄的頻率范圍（<0~100Hz）可以激發(fā)該池形成共振；結(jié)合水是指依附于蛋白質(zhì)，其自然運動受到限制的水分子，即蛋白質(zhì)水化層的水分子。蛋白質(zhì)分子及結(jié)合水中的質(zhì)子進動頻率范圍很寬，且T2值很短，所以對MR圖像的信號幾乎沒有直接貢獻。結(jié)合水可能與大分子蛋白發(fā)生交叉弛豫和化學交換，又可作為自由水與大分子蛋白發(fā)生磁化傳遞的載體，所以通常蛋白質(zhì)分子與結(jié)合水統(tǒng)稱為結(jié)合池，自由水分子稱為自由池。磁化傳遞是氫質(zhì)子在以下三個池之間傳遞能量的過程：-自由水-結(jié)合水-蛋白大分子MR成像時，一般都以自由水中的質(zhì)子進動頻率作為中心頻率，如果我們在MR成像序列（可以是GRE序列或SE序列）前，給組織施加一個偏離中心頻率約1000~1200Hz的飽和脈沖，那么自由水中的質(zhì)子不被激發(fā)，而蛋白質(zhì)分子和結(jié)合水中的質(zhì)子將受激發(fā)而獲得能量。蛋白質(zhì)分子和結(jié)合水中的質(zhì)子從射頻脈沖得到的能量將傳遞給其周圍的自由水，我們把這種能量傳遞稱為磁化轉(zhuǎn)移。由于磁化轉(zhuǎn)移，獲得能量的自由水將被飽和，當MR成像真正的射頻脈沖來臨時，這部分水分子將不再能受到能量，未被飽和的自由水才能受到激發(fā)。幾乎各種組織都含有一定量的蛋白質(zhì)和結(jié)合水，由于MT預(yù)脈沖的施加和MT現(xiàn)象的存在，這些組織中的自由水將不同程度產(chǎn)生飽和效應(yīng)，因此組織的信號強度將不同程度降低。各種組織中蛋白質(zhì)和結(jié)合水的含量是不同的，MT效應(yīng)造成的信號強度衰減程度也將存在差別，這種由于磁化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象造成的對比被稱為磁化轉(zhuǎn)移對比（magnetizationtransfercontrast，MTC）。施加MT預(yù)脈沖后，正常骨骼肌的信號強度約衰減60%；腦白質(zhì)約衰減40%；腦灰質(zhì)約衰減30%；血液約衰減15%。表1不同組織對MT脈沖的信號減少程度在某些疾病的早期，一些病變中自由水含量變化不大，因此在常規(guī)T1WI和T2WI上常無明顯的信號異常，但如果病