Последовательность Short Tau Inversion Recovery (STIR) была впервые описана в 1985 году и была названа кратковременным восстановлением инверсии TI. Некоторое время этот термин оставался более распространенным, но постепенно TI был заменен на tau, который в настоящее время стал доминирующей формой. Магнитно-резонансная томография (МРТ) представляет собой мощный инструмент для визуализации внутренних структур организма, обеспечивая высокую контрастность и детализацию. Одной из специализированных последовательностей, применяемых в МРТ, является Short Tau Inversion Recovery (STIR). Эта техника используется для подавления сигнала от жировой ткани, что делает её особенно полезной в диагностике патологий в мягких тканях, включая травмы и опухоли.
Принцип работы последовательности STIR
Основу работы последовательности STIR составляет метод инверсионного восстановления (Inversion Recovery, IR), который начинается с приложения 180-градусного импульса для инверсии продольной магнитизации тканей. После этого следуют пауза (интервал инверсии, TI), позволяющая продольной магнитизации определённой ткани (например, жира) пройти через нулевое значение. Именно в этот момент применяется стандартный 90-градусный радиочастотный (RF) импульс, который переворачивает оставшуюся магнитизацию в поперечную плоскость, где она детектируется.
Секрет эффективности STIR заключается в точном выборе времени инверсии (TI), которое должно соответствовать времени релаксации Т1 жировой ткани. При оптимальном выборе TI, сигнал от жира подавляется, позволяя выявить детали окружающих структур с минимальными искажениями.
Физические основы STIR
Работа МРТ основана на ядерном магнитном резонансе (ЯМР), который проявляется благодаря квантовому свойству частиц, известному как спин. В магнитном поле, протоны водорода (основной источник сигнала в МРТ) испытывают прецессию, частота которой определяется гиромагнитным отношением и напряжённостью магнитного поля (Ларморовская частота). В STIR последовательности, после инверсии продольной намагниченности ткань начинает восстанавливаться к своему равновесному состоянию, причем каждая ткань имеет свое время Т1 релаксации. Точное управление временем инверсии позволяет подавить сигнал от жировой ткани за счет того, что её магнитизация проходит через нулевую отметку.
Применение STIR
STIR используется в клинической практике для оценки заболеваний костно-мышечной системы, выявления воспалительных процессов, отеков и патологических изменений в мягких тканях, которые могут быть замаскированы сигналом от жира на других последовательностях МРТ. Это делает STIR незаменимой в ортопедии и онкологии, где точное выявление структур и границ опухолей или травм играет критическую роль в постановке диагноза и планировании лечения.
Вот как обычно проявляются различные патологии:
- Жидкость и отеки: области, в которых скапливается жидкость, такие как выпот в суставах или отеки, на снимках STIR выглядят ярко. Подавление жирового сигнала позволяет областям, заполненным жидкостью, заметно выделяться на фоне окружающих тканей.
- Опухоли: Опухоли с высоким содержанием воды или клеточной плотностью могут казаться яркими на изображениях STIR из-за повышенной интенсивности сигнала. Сюда относятся такие заболевания, как опухоли мягких тканей, кисты и некоторые виды опухолей в костном мозге.
- Аномалии костного мозга: Изменения в сигнале костного мозга, такие как отек костного мозга или замещение его аномальными клетками, могут проявляться ярко на изображениях STIR.
- Воспаление: Воспалительные процессы часто проявляются ярко на изображениях STIR. Это включает области активного воспаления в суставах, мягких тканях и органах.
- Переломы и травмы: Острые переломы или травматические повреждения, которые сопровождаются скоплением жидкости или отеком вблизи места повреждения, могут хорошо проявляться на снимках STIR.
- Жировая ткань: участки, содержащие жир, на снимках STIR выглядят более темными из-за подавления сигнала о жировой прослойке. Это может помочь выделить другие ткани и аномалии, которые на обычных изображениях могут быть скрыты из-за жира.
Заключение
STIR последовательность представляет собой важный инструмент в арсенале МРТ, благодаря своей способности эффективно подавлять сигнал от жировой ткани и улучшать визуализацию мягких тканей. Понимание её физических основ и принципов работы позволяет применять эту методику наиболее эффективно в клинической практике.