اثر زمان معكوس بر ارتباط خطي بين غلظت نانوذرات اكسيد آهن با پوشش پلي اتيلن گليكول و شدت سيگنال در تصويربرداري تشديد مغناطيسي با سكانس بازيافت معكوس

Effect of Inversion Time on the Linear Correlation between Polyethylene Glycol Coated Iron Oxide Nanoparticles Concentration and Signal Intensity in Inversion Recovery MRI Pulse Sequence

سابقه و هدف: در تصويربرداري تشديد مغناطيسي غلظت ماده كنتراست تزريقي در منطقه مورد نظر به صورت غيرمستقيم از شدت سيگنال به دست مي آيد. در محاسبه پرفيوژن، يافتن بيشينه رابطه خطي بين شدت سيگنال و غلظت نانوذرات اكسيدآهن به عنوان ماده كنتراست از اهميت خاصي برخوردار است. هدف از اين مطالعه، بررسي تاثير زمان معكوس در شدت سيگنال و بيشينه رابطه خطي بين شدت سيگنال و غلظت‌هاي مختلف نانوذرات اكسيدآهن با پوشش پلي اتيلن گليكول در تصاوير وزني T1 با استفاده از سكانس بازيافت معكوس بود. مواد و روش‌ها: فانتوم پرسپكس براي قراردادن لوله هاي آزمايش حاوي غلظت هاي مختلف نانوذرات اكسيدآهن داخل كويل دستگاه طراحي گرديد. تصويربرداري با استفاده از سكانس بازيافت معكوس-توربوفلش در زمان هاي معكوس متفاوت انجام شد. بيشينه شدت سيگنال و بيشينه رابطه خطي بين شدت سيگنال و غلظت نانوذرات در زمان هاي معكوس مختلف محاسبه گرديد. يافته‌ها: شدت سيگنال و بيشينه رابطه خطي بين شدت سيگنال و غلظت نانوذرات به زمان معكوس بستگي دارد. بيشينه شدت سيگنال براي زمان هاي معكوس مختلف، در بيش ترين غلظت مورد بررسي (500 ميكرومول آهن در ليتر) مشاهده شد. بيشينه رابطه خطي بين شدت سيگنال و غلظت نانوذرات براي كم ترين و بيش ترين زمان هاي معكوس (240 و 400 ميلي ثانيه) به ترتيب تا غلظت‌هاي243/64و 105/49ميكرومول بر ليتر به دست آمد. استنتاج: تغييرات در زمان معكوس بر روي شدت سيگنال تصاوير تشديد مغناطيسي موثر است. افزايش زمان معكوس موجب مي‌شود كه در غلظت‌هاي كم‌تر نانوذرات اكسيدآهن با پوشش پلي اتيلن گليكول به شدت سيگنال بيش‌تري با رابطه خطي دست يافت.

Background and purpose: In MRI the concentration of contrast agent is indirectly measured from signal intensity (SI). It is important to find the maximum linear relationship between SI and concentration of the iron oxide nanoparticles for perfusion measurement. The aim of this study was to investigate the effect of inversion time on SI and the maximum linear relationship between SI and concentration of the polyethylene glycol (PEG) coated iron oxide nanoparticles at different inversion times (TIs) using inversion recovery pulse sequence in T1-weighted MR images. Materials and methods: A phantom was designed to hold the vials with different concentrations of the PEG coated iron oxide nanoparticles in MRI coil. MR imaging was performed using inversion recovery Turbo-FLASH sequence with different TIs. The maximum SI and the maximum linear relationship between SI and concentration of the nanoparticles were measured at different TIs. Results: The maximum SI and the maximum linear relationship between SI and nanoparticles’ concentration were dependent on TI. The maximum SI at different TIs was seen at the highest concentration (500µmolFe/L). The maximum SI which led to a linear relationship with the nanoparticles concentration (R2=0.99) was obtained up to 105.49 and 243.64µmolFe/L for TIs of 400 and 240ms, respectively. Conclusion: TI has an effect on strength of SI in MRI. Increasing the TI values leads to a decrease in concentration of the PEG coated iron oxide nanoparticles that gives the maximum linear SI.