ИСТИНА

Типовые МР томографы ориентированы на регистрацию протонных сигналов. Из других химических элементов наибольший интерес для МРТ представляют натрий и фосфор – естественное содержание их магнитных изотопов (23Na и 31P) составляет 100%, гиромагнитные отношения лишь в 3.8 и 2.5 раза меньше, чем у протона, при этом содержание в живых тканях указанных элементов достаточно велико. Регистрация указанных ядер дает информацию – о состоянии тканей, клеточных процессах и т.д. Проблема 23Na и 31P МРТ в низкой чувствительности, поскольку их содержание в живых тканях существенно меньше по сравнению с протонами. Для реализации мультиядерных методов на 0.5 Тл томографе Bruker Tomikon были созданы приемо-передающие катушки, с настройкой на частоты ЯМР 23Na (5.576 МГц) [1] и 31P (8.53 МГц), адаптированные к приемо-передающему тракту, амплитудно-частотная характеристика которого была уточнена. С помощью фантомов – водного раствора соли и фосфорной кислоты, были подобраны режимы сканирования для регистрации МР изображений и спектров ЯМР. Используя эти режимы были получены 23Na МРТ изображения органов человека, а также 31P спектр ЯМР от его ноги, на котором отчетливо выявляется пик фосфоркреатина – маркера активности мышцы. В настоящей работе внимание также уделялось подавлению РЧ помех – экранировке, методов обработки данных, выбору времени исследования с учетом техногенных факторов. Помимо тяжелых ядер в МРТ представляет интерес регистрация сигналов фтора. Гиромагнитное отношение изотопа 19F лишь на 6% меньше, чем у протона, а естественное содержание -100%. Поэтому чувствительность метода 19F МРТ сравнима с протонной. Малое отличие частоты ЯМР 19F от 1H облегчает адаптацию протонного приемо-передающего тракта для регистрации сигналов фтора. На томографе Bruker Tomikon S50 успешно проводятся эксперименты по 19F МРТ визуализации легких человека с использованием газа октафторциклобутан [2], что весьма актуально для диагностики легочных заболеваний, включая COVID-19. В отличие от ранее проводимых экспериментов, где для РЧ возбуждения использовались приемо-передающие катушка, в данной работе проведена адаптация протонной передающей катушки для работы на частотах 19F ЯМР. Адаптация типового МР томографа для мультиядерных приложений расширяет его эксплуатационные и диагностические возможности. Исследования выполнены при поддержке грантами РФФИ № 19-29-10015 и № 20-52-10004, а также Междисциплинарной научно-образовательной школой Московского университета "Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина". Литература 1. Anisimov N.V., Tarasova A.A., Pavlova O.S. et al. MRI Coils Optimized for Detection of 1H and 23Na at 0.5 T, Applied Magnetic Resonance, 2020, с. 1-13.