تخمین آسیب بافت با استفاده از ثابت‌های انتقال در تصویربرداری تشدید مغناطیسی

یکی از روش‌های بررسی آسیب بافت، استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است. در این نوع تصویربرداری از اثر مغناطش مولکول‌های آب و ماده کنتراست استفاده می‌شود. تبادل آب بر منحنی‌های مغناطش در پلاسما و بافت و در نتیجه بر زمان طولی موثر (t1eff) اثر دارد. برای بررسی این تاثیر از مدل‌های چندبخشی استفاده می‌شود. در این مدل‌ها معادلات مغناطش بافت برای زمان استراحت طولی ثابت در پلاسما حل شده و تغییرات زمان استراحت طولی در بخش‌های فضای داخل و خارج سلولی بررسی می‌شود و ثابت‌های انتقال در بافت محاسبه می‌گردند. زمان استراحت طولی بافت با مقدار ماده کنتراست در بافت متناسب است. تغییرات این ماده شبیه تابع گاماست. برای بررسی اثر مغناطش لازم است این تغییرات در معادلات لحاظ شوند که باعث پیچیدگی حل آنها می‌شود. در این مقاله با در نظر گرفتن تغییرات ماده کنتراست در بافت و با استفاده از شبیه‌سازی مونت کارلو و برازش منحنی و روش‌های عددی هیون، رونگه-کوتا و روش آماری، منحنی تغییرات مغناطش و زمان استراحت طولی در قسمت‌های مختلف بافت برای مدل‌های دو بخشی و سه بخشی بافت مغز موش به دست آمده‌‌ است. ابتدا برای ارزیابی مدل آماری بر اساس قانون بقای جرم، محاسبات به دو روش عددی و آماری انجام شده و نتایج مقایسه شده‌اند. نتایج مربوط به داده‌های حاصل از تصاویر، به روش آماری نیز به دست آمدند؛ زیرا در این حالت نیاز به برازش منحنی بر داده‌ها نیست و می‌توان از آنها به‌طور مستقیم استفاده کرد. با تغییر ثابت‌های انتقال بافت مجموعه‌ای از منحنی‌های مغناطش برحسب زمان تهیه شده و با مقایسه زمان استراحت طولی آنها با منحنی‌های به دست آمده از تصاویر، ثابت‌های انتقال بافت محاسبه شده‌اند. ثابت‌های انتقال بافت‌های ناسالم نسبت به بافت‌های سالم‌ بزرگ‌تر هستند زیرا در این حالت نفوذپذیری و در نتیجه افزایش تمرکز ماده کنتراست و مغناطش در بافت بیشتر است. این ثابت‌های انتقال که متناسب با شدت آسیب‌‌اند می‌توانند در تشخیص و درمان مورد استفاده قرار گیرند.