Динамическая контрастная МРТ в онкологии: теория, получение данных, анализ и примеры

Динамическая контрастная магнитно-резонансная томография с контрастным усилением (DCE-MRI) позволяет количественно оценивать состояние опухоли и применяется как в доклинических моделях опухолей, так и в клинической онкологии. Для DCE-MRI требуется последовательное получение изображений до и после введения парамагнитного контрастного препарата, чтобы для каждого воксела можно было зарегистрировать изменение интенсивности МР-сигнала во времени. По мере поступления препарата в ткань интенсивность МР-сигнала меняется в зависимости от локальной концентрации. После выведения препарата из ткани интенсивность МР-сигнала возвращается к исходному уровню. Анализируя соответствующую временную динамику интенсивности сигнала с помощью подходящей математической модели, можно для каждого воксела или области интереса получить физиологические параметры, связанные с кровотоком, проницаемостью сосудов и объемными долями ткани. В этом обзоре сначала обсуждаются основные физические принципы этого метода, затем представлены технические аспекты получения и анализа данных DCE-MRI. Также обсуждаются соответствующие модели кинетики контрастного препарата и то, как их можно использовать для выявления характеристик ткани, важных для биологии рака. В заключение кратко суммируются некоторые будущие цели и требования к DCE-MRI.