Импульсные МРТ-последовательности, взвешенные по магнитной восприимчивости, в исследовании геморрагической трансформации при острой фокальной ишемии мозга (клинико-экспериментальное исследование) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Губский Илья Леонидович

• Губский Илья Леонидович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Губский Илья Леонидович

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Цель исследования

Задачи исследования

Научная новизна исследования

Теоретическая и практическая значимость

Положения, выносимые на защиту

Личный вклад автора

Благодарности

Внедрение результатов работы

Апробация работы

Публикации

Объём и структура диссертации

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Инфаркт мозга и геморрагическая трансформация

1.2 Принцип ядерного магнитного резонанса и магнитно-резонансная томография

1.3 МР-изображения, взвешенные по магнитной восприимчивости

1.4 Качественные и количественные характеристики гематом при магнитно-резонансной томографии

1.5 Особенности диагностики геморрагической трансформации инфаркта мозга при магнитно-резонансной томографии

1.6 Особенности визуализации суперпарамагнитных внутриклеточных меток при магнитно-резонансной томографии

1.7 Заключение

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Моделирование экспериментального внутримозгового кровоизлияния и его качественная и количественная оценка методом магнитно-резонансной томографии

2.2 Автоматическое определение содержания различных форм гемоглобина с использованием машинного обучения

2.3 Автоматическое определение содержания различных форм гемоглобина у крыс с моделью острой фокальной ишемии и геморрагической трансформацией

2.4 Магнитно-резонансное исследование

2.5 Геморрагическая трансформация инфаркта мозга у экспериментальных животных с моделью острой фокальной ишемии

на фоне клеточной терапии и без таковой

2.6 Геморрагическая трансформация у пациентов с ишемическим инсультом

2.7 МР-визуализация внутриклеточной суперпарамагнитной метки

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Результаты исследования импульсных последовательностей, обладающие взвешенностью по магнитной восприимчивости, для визуализации кровоизлияний на томографах с различной индукцией магнитного поля

3.2 Применение импульсных последовательностей, взвешенных по магнитной восприимчивости, для визуализации геморрагической трансформации при ишемическом инсульте

3.3 Частота геморрагической трансформации, выявляемой МР-методами, взвешенными по магнитной восприимчивости, у экспериментальных животных с острой фокальной ишемией мозга без лечения и на фоне клеточной терапии при их стереотаксической, внутривенной и внутриартериальной трансплантации

3.4 Ex vivo моделирование различных форм гемоглобина для обучения модели на основе градиентного бустинга на деревьях решений

3.5 Использование машинного обучения на основе градиентного бустинга на деревьях решений для автоматического определения содержания различных форм гемоглобина при экспериментальном внутримозговом кровоизлиянии

3.6 Автоматическое определение содержания различных форм гемоглобина при геморрагической трансформации инфаркта мозга по

типу гематомы

3.7 Машинное обучение и геморрагическая трансформация инфаркта мозга в эксперименте

3.8 Использование импульсных последовательностей, взвешенных по магнитной восприимчивости, для визуализации меченных суперпарамагнитной меткой мезенхимальных стволовых клеток

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВСА - внутренняя сонная артерия

ГТ - геморрагическая трансформация

ДВИ - диффузионно-взвешенные изображения

ИКД - измеряемый коэффициент диффузии

ИП - импульсная последовательность

МРТ - магнитно-резонансная томография

МСК - мезенхимальные стволовые клетки

НСА - наружная сонная артерия

ОСА - общая сонная артерия

ПГ - паренхиматозная гематома

ПК - петехиальное кровоизлияние

СК - стволовые клетки

СМА - средняя мозговая артерия

Т1ВИ - Т1-взвешенные изображения

Т2ВИ - Т2-взвешенные изображения

Т2*ВИ - Т2*-взвешенные изображения

ECASS - European Cooperative Acute Stroke Study

EPI - Echo Planar Imaging

FA - flip angle

FISP - Fast Imaging with Steady state Precession

FLASH - Fast Low Angle Shot

GRE - Gradient Echo

MCAO - middle cerebral artery occlusion

MEDIC - Multiple Echo Recombined Gradient Echo

mNSS - modified neurological severity score

PSD - Pulse Sequence Diagram

SWI - susceptibility-weighted imaging

SPIO - superparamagnetic iron oxide

TE - time echo, время эха

TR - time repetition, время повторения

TGSE - Turbo Gradient Spin Echo

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Импульсные МРТ-последовательности, взвешенные по магнитной восприимчивости, в исследовании геморрагической трансформации при острой фокальной ишемии мозга (клинико-экспериментальное исследование)»

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования

К методам, взвешенным по магнитной восприимчивости, в магнитно-резонансной томографии (МРТ) в первую очередь относят Т2*-взвешенные режимы [1] или появившиеся относительно недавно изображения, взвешенные по магнитной восприимчивости [2]. Все эти импульсные последовательности созданы для выявления изменений, обусловленных различиями Т2*-времени релаксации ткани и фазовой неоднородностью поля. В то же время, все импульсные последовательности перед регистрацией сигнала переводят суммарную намагниченность в поперечную плоскость, а сигнал детектируется с определённой временной задержкой. Таким образом, импульсные последовательности в МРТ обладают той или иной Т2*-взвешенностью. В некоторых случаях она компенсируется, как например, в спиновом эхе, в других - не только превалирует, но и оказывается усиленной с учетом фазовой составляющей, в частности, при визуализации с использованием изображений, взвешенных по магнитной восприимчивости (SWI) [3]. Чувствительность различных импульсных последовательностей также неодинакова и сопряжена с величиной индукции магнитного поля. Несмотря на очевидную перспективность практического использования импульсных последовательностей, взвешенных по магнитной восприимчивости, как в клинической практике, так и в исследовательских целях, их чувствительность к выявлению локальных неоднородностей поля различна и изучена недостаточно полно в сферах, где их начали активно применять.

Одним из церебральных изменений, которые диагностируются при острой фокальной ишемии головного мозга МР-методами, взвешенными по магнитной восприимчивости, является геморрагическая трансформация инфаркта мозга, которая может существенно осложнять течение ишемического инсульта и служить неблагоприятным фактором его прогноза [4]. Известно также, что частота и тяжесть геморрагической трансформации связана с использованием наиболее перспективных методов лечения

ишемического инсульта - тромболитической и эндоваскулярной терапии [5], в связи с чем ранняя и точная диагностика данной патологии с применением современных импульсных последовательностей МРТ является актуальной.

Кровоизлияние при МРТ визуализируется по-разному не только при использовании различных импульсных последовательностей, но и в связи с неодинаковым состоянием молекулы гемоглобина, эритроцитов и многих других факторов [6]. Особенности визуализации таких изменений в модельном эксперименте методами, взвешенными по магнитной восприимчивости, также требуют дальнейшего изучения для более полного понимания биологических процессов, соответствующих получаемым при магнитно-резонансном исследовании изображениям.

В последние годы активно развиваются перспективные экспериментальные и клинические направления лечения ишемического инсульта, среди которых - клеточная терапия [7]. Наиболее приемлемыми из доступных для клинического применения с целью трансплантации являются мезенхимальные стволовые клетки (МСК). При этом особый интерес представляет частота геморрагической трансформации и степень её тяжести при экспериментальном инфаркте мозга и различных путях доставки стволовых клеток.

Применение стволовых клеток в лечении инфаркта мозга и необходимость контроля процессов лечения обусловили создание различных способов трекинга клеток, но одним из самых безопасных и точных прижизненных методов является их визуализация с использованием суперпарамагнитных наночастиц оксида железа (superparamagnetic iron oxide, SPIO) [8]. Благодаря методам, взвешенным по магнитной восприимчивости и применению SPIO, возможна визуализация меченных клеток при МРТ. Установление особенностей распределения и миграции меченных стволовых клеток в эксперименте требует уточнений и рассматривается как важнейший и актуальный этап перед трансляцией клеточных технологий в клиническую медицину [9].

Цель исследования

Целью исследования явилось изучение особенностей диагностики церебральных изменений, выявляемых методами МРТ, взвешенными по магнитной восприимчивости, у пациентов с ишемическим инсультом и у экспериментальных животных с естественным течением острой фокальной церебральной ишемии и в условиях применения клеточной терапии.

Задачи исследования

1. Оценить особенности различных импульсных последовательностей, позволяющих получать изображения, взвешенные по магнитной восприимчивости, для визуализации церебральных кровоизлияний на МР-томографах с различной величиной магнитной индукции.

2. Изучить и описать частоту геморрагической трансформации, выявляемой при использовании импульсных последовательностей, позволяющих получать изображения, взвешенные по магнитной восприимчивости, у пациентов с инфарктом головного мозга.

3. Исследовать частоту геморрагической трансформации, выявляемой с применением импульсных последовательностей, взвешенных по магнитной восприимчивости, у экспериментальных животных с острой фокальной ишемией головного мозга на фоне клеточной терапии при стереотаксической, внутривенной и внутриартериальной трансплантации мезенхимальных стволовых клеток.

4. Провести качественную и количественную оценку процессов биодеградации гемоглобина, мембран эритроцитов и агрегатного состояния крови в состоянии, моделирующем кровоизлияние в мозг с применением методов, позволяющих получать изображения, взвешенные по магнитной восприимчивости, в эксперименте. На основе полученных данных разработать математическую модель с использованием алгоритмов машинного обучения для классификации содержимого гематомы по данным количественной МРТ.

5. Проанализировать возможность использования импульсных последовательностей, предполагающих получение изображений, взвешенных по магнитной восприимчивости, для визуализации мезенхимальных стволовых клеток, меченных суперпарамагнитной меткой.

Научная новизна исследования

Сравнение магнитно-резонансных изображений, полученных при использовании импульсных последовательностей, взвешенных по магнитной восприимчивости, позволило показать, что с увеличением магнитной индукции томографа возрастает чувствительность последовательностей к локальной неоднородности магнитного поля, что в свою очередь обосновывает возможность применения малочувствительных импульсных последовательностей для визуализации геморрагических изменений на высокопольных МР-системах.

Экспериментальная магнитно-резонансная томография с индукцией поля 7 Тл при исследовании образцов, содержащих различные формы и агрегатные состояния крови, и последующая обработка результатов путём создания количественных карт позволила создать модель, которая с использованием алгоритма машинного обучения правильно классифицировала содержимое геморрагической трансформации экспериментального инфаркта у крыс в виде гематомы, за исключением оксигемоглобина. Геморрагическая трансформация очага по типу петехиального кровоизлияния правильно распознана не была.

Впервые с применением магнитно-резонансной томографии у экспериментальных животных с моделью острой фокальной церебральной ишемии продемонстрированы различия частоты геморрагической трансформации ишемического очага в зависимости от способа трансплантации мезенхимальных стволовых клеток и при естественном течении экспериментального инфаркта на 1, 7 и 14 сутки после моделирования инфаркта мозга. Наиболее часто геморрагическая трансформация

обнаруживалась при стереотаксической трансплантации на 14 сутки, составив 63,6% случаев.

Доказано, что магнитно-резонансная томография с индукцией поля 7 Тл и использованием импульсных последовательностей, взвешенных по магнитной восприимчивости, позволяют визуализировать и локализовать мезенхимальные стволовые клетки, меченные наночастицами оксида железа, в крайне незначительных концентрациях - 102 в 20 мкл при стереотаксической трансплантации и единичные - при внутриартериальной.

Теоретическая и практическая значимость

Разработана модель и охарактеризован (качественно и количественно) процесс биодеградации внутримозгового кровоизлияния с использованием МР-методов, взвешенных по магнитной восприимчивости, что позволяет расширить представления о биологических процессах, определяющих МРТ-изменения при данной патологии.

Показано, что импульсная последовательность, взвешенная по магнитной восприимчивости SWI, обладает лучшим уровнем чувствительности в сравнении с другими последовательностями, взвешенными по магнитной восприимчивости. В свою очередь чувствительность последних возрастает с увеличением магнитной индукции.

Обоснованы рекомендации по использованию МРТ-методов, взвешенных по магнитной восприимчивости, для визуализации геморрагической трансформации у экспериментальных животных с моделью церебрального инфаркта и у людей с инфарктом мозга.

Изучены частота геморрагической трансформации на экспериментальной модели инфаркта мозга у крыс при различных путях трансплантации стволовых клеток, что имеет большое практическое значение и должно учитываться при осуществлении дальнейших исследований терапевтической эффективности клеточной терапии при инфаркте мозга, а также трансляции разрабатываемой технологии в клинику.

Визуализация меченных суперпарамагнитной меткой стволовых клеток при высокопольной МРТ даже в малых количествах обосновывает возможность объективной оценки их миграции в экспериментальных и клинических исследованиях.

Положения, выносимые на защиту

1. Модель на основе градиентного бустинга на деревьях решений способна автоматически определять состав экспериментальной гематомы за исключением оксигемоглобина, но не позволяет установить содержимое очагов петехиальной геморрагической трансформации при экспериментальном инфаркте мозга у крыс.

2. Импульсная последовательность SWI обладает наилучшей чувствительностью при визуализации изменений магнитной восприимчивости (как при регистрации признаков кровоизлияний, так и при визуализации суперпарамагнитной метки), в то же время, выбор импульсной последовательности, взвешенной по магнитной восприимчивости, зависит также от ряда других факторов, включая необходимость минимизации времени сканирования.

3. Имеет место повышение частоты геморрагической трансформации у крыс с экспериментальной моделью инфаркта мозга при стереотаксическом введении мезенхимальных стволовых клеток в сравнении с контрольной группой животных с аналогичной патологией без клеточной терапии; частота геморрагической трансформации при внутриартериальном и внутривенном введении мезенхимальных стволовых клеток не отличается от таковой в группе без клеточной терапии.

Личный вклад автора

Автором самостоятельно были осуществлены: подготовка обзора литературы; разработка и реализация экспериментальных моделей, связанных с МР-визуализацией; написание и оптимизация программных алгоритмов

обсчета данных; анализ полученных результатов и оформление публикаций, подготовка научных докладов; написание текста диссертации.

Благодарности

Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям: доктору медицинских наук, профессору Лелюку Владимиру Геннадьевичу и члену-корреспонденту РАН, доктору биологических наук, профессору Осипову Анатолию Николаевичу за постоянную помощь и содействие при выполнении диссертационной работы; кандидату медицинских наук Панову Вадиму Олеговичу и доктору медицинских наук, профессору Губскому Леониду Васильевичу за полученные знания и опыт; Наместниковой Дарье Дмитриевне и Черкашевой Эльвире Андреевне за помощь в проведении хирургических вмешательств на экспериментальных животных; Небесному Дмитрию Эдуардовичу за ассистирование в экспериментах in vitro; академику РАН, доктору медицинских наук, профессору Чехонину Владимиру Павловичу и кандидату химических наук Абакумову Максиму Артёмовичу за предоставленную возможность проведения исследований в центре коллективного пользования "Медицинские и биотехнологические нанотехнологии".

Внедрение результатов работы

Результаты исследования внедрены в повседневную клиническую практику отделения общей рентгенологии, рентгеновской компьютерной и магнитно-резонансной томографии НИЦ радиологии и клинической физиологии ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» ФМБА России, рентгенологического отделения ГБУЗ города Москвы «Городская клиническая больница имени С.С. Юдина Департамента здравоохранения города Москвы», применяются при осуществлении научно-исследовательских разработок НИЦ радиологии и клинической физиологии ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» ФМБА России, в центре коллективного

пользования "Медицинские и биотехнологические нанотехнологии" Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены на 12-й Международном междисциплинарном конгрессе, Судак, Крым, 1-11 июня 2016; 10th World Stroke Congress Hyderabad, India, 26-29 October 2016; European Stroke Organisation Congress, Prague, Czech Republic, 16-18 May 2017; European Stroke Organisation Congress, Gothenburg, Sweden, 16-18 May, 2018; 11th World Stroke Congress, Montreal, Canada, 17-20 October 2018 и European Stroke Organisation Congress, Milan, Italy, 22-24 May 2019.

Апробация работы состоялась 28 января 2021 года на совместной научной конференции научно-исследовательского центра радиологии и клинической физиологии федерального государственного бюджетного учреждения «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» Федерального медико-биологического агентства России и кафедры общей и медицинской биофизики медико-биологического факультета федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах и 12 тезисов.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, заключения и выводов, практических рекомендаций, списка литературы и списка сокращений. Представленный материал иллюстрирован 53 рисунками и 11 таблицами. Список литературы включает 127 источников, из которых 9 отечественных и 118 зарубежных.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Инфаркт мозга и геморрагическая трансформация

Ишемический инсульт является одной из важнейших медико-социальных проблем современности [10]. Морфологически и патофизиологически при ишемическом инсульте развивается инфаркт мозга, сопровождающийся последовательными процессами нарушения функции и структуры в пораженном участке мозгового вещества (очаге острой фокальной ишемии). Для диагностики, установления типа инсульта и, при возможности, его этиологии, используются современные методы нейровизуализации - компьютерная томография и магнитно-резонансная томография [11].

Накопленная к настоящему времени доказательная база убедительно обосновывает применение большинством специализированных медицинских учреждений в качестве основного метода нейровизуализации при остром нарушении мозгового кровообращения (ОНМК) мультиспиральной рентгеновской компьютерной томографии (КТ). Одновременно, в значительном количестве исследований последних лет в качестве такого метода рассматривается и магнитно-резонансная томография (МРТ) [12]. Основанием для первичного обследования больных с ОНМК с применением МРТ является разработка и совершенствование быстрых импульсных последовательностей, внедрение технологии диффузионно-взвешенной визуализации, а также повышение уровня оснащенности учреждений здравоохранения МР-томографами [13]. При этом крайне важно, что МРТ обладает рядом преимуществ перед КТ при исследовании пациентов с инсультом, в числе которых - прямая визуализация зоны формирующегося инфаркта головного мозга в первые минуты после развития острой фокальной церебральной ишемии и высокие показатели информативности и специфичности при диагностике других патологических состояний, проявляющихся схожей с инсультом клинической симптоматикой [13].

Учитывая, что наиболее «весомый» аргумент сторонников применения КТ, связанный с имевшим место ограничением МРТ в исключении геморрагий, к настоящему времени преодолён [14-17], а длительность самой процедуры МРТ стала сопоставимой с КТ [18], приведенные преимущества МРТ делают её одним из основных методов диагностики инсульта [14, 19]. Это в равной мере справедливо как для возможного инфаркта мозга, так и его осложнений, в частности - геморрагической трансформации [20, 21].

Геморрагическая трансформация (ГТ) является одним из серьезных осложнений ишемического инсульта, которое может существенно ухудшить прогноз [22]. Согласно классификации ECASS (European Cooperative Acute Stroke Study) [23], выделяют два типа ГТ: петехиальное кровоизлияние и паренхиматозная гематома, каждый из которых, в свою очередь, в зависимости от наличия (отсутствия) объёмного эффекта разделён на подтипы (таблица 1). В модификацию Heidelberg Bleeding Classification [24], помимо обозначенных выше, дополнительно были включены различные кровоизлияния на удалении от очага инфаркта мозга (таблица 2).

Таблица 1. Классификация геморрагической трансформации (ГТ) ишемического инсульта по ECASS [23] (ПК - петехиальное кровоизлияние, ПГ - паренхиматозная гематома).

Тип ГТ Характеристики

ПК 1 Единичные петехиальные кровоизлияния без объемного эффекта

ПК 2 Сливные петехиальные кровоизлияния без объемного эффекта

ПГ 1 Объем кровоизлияния меньше 30% зоны инфаркта мозга и умеренный объемный эффект

ПГ 2 Объем кровоизлияния больше 30% зоны инфаркта мозга и выраженный объемный эффект

Таблица 2. Классификация геморрагической трансформации (ГТ) ишемического инсульта по Heidelberg Bleeding Classification [24].

Класс Характеристики

Геморрагическая трансформация инфаркта мозга

1a Единичные петехиальные кровоизлияния без объемного эффекта

1b Сливные петехиальные кровоизлияния без объемного эффекта

1c Объем кровоизлияния меньше 30% зоны инфаркта мозга с умеренным объемным эффектом

Внутримозговое кровоизлияние в границах инфаркта мозга

2 Объем кровоизлияния больше 30% зоны инфаркта мозга с выраженным объемным эффектом

Кровоизлияние за пределами границ инфаркта мозга

3a Паренхиматозная гематома за пределами границ инфаркта мозга

3b Внутрижелудочковое кровоизлияние

3c Субарахноидальное кровоизлияние

3d Субдуральная гематома

Имеются данные, обосновывающие положение о том, что единственным типом геморрагической трансформации, оказывающим влияние на прогноз, является ПГ 2 по ECASS или класс 2 по Heidelberg [4, 25, 26]. По времени наибольшая частота ГТ имеет место в первую неделю после развития ишемического инсульта, однако, на фоне тромболитической терапии и при наличии других факторов, способствующих развитию ГТ, сроки могут отличаться [26, 27]. Частота ГТ при ишемическом инсульте составляет в среднем 40,6-43%, при этом в 89% случаев ГТ представлена петехиальными кровоизлияниями, в 11% - паренхиматозной гематомой [4, 27, 28].

1.2 Принцип ядерного магнитного резонанса и магнитно-резонансная томография

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) основан на резонансном поглощении энергии радиочастотного импульса определенной частоты ядрами с не нулевым ядерным спином во внешнем магнитном поле. Впервые принцип ЯМР был описан Феликсом Блохом и Эдвардом Миллсом Парселлом в 1945 году, за что в 1952 году эти исследователи, были удостоены Нобелевской премии по физике [29, 30].

Принцип метода заключается в том, что во внешнем магнитном поле (В0) происходит расщепление энергетических уровней ядра, вследствие чего часть ядер занимает энергетически более выгодный уровень с меньшей энергией, другая часть ядер - уровень с большей энергией; этот эффект известен также как зеемановское расщепление [31]. Разница заселённости атомами энергетических уровней ядер невелика, но количество атомов на нижнем энергетическом уровне с меньшей энергией ядра несколько больше, чем на верхнем. В зависимости от магнитной индукции внешнего магнитного поля эта разница в заселённости может изменяться (как и расстояние между уровнями). Например, для водорода во внешнем магнитном поле, магнитная индукция которого равна одному Тесла (10 кГс), эта разница составляет семь ядер на два миллиона, а в поле, равном полутора Тесла (15 кГс) - одиннадцать ядер на два миллиона (рисунок 1). Именно благодаря этой разнице появляется макроскопическая намагниченность, которую при определённых условиях можно измерить. И именно с этим небольшим количеством атомов будут происходить все дальнейшие изменения, описанные ниже.

Рисунок 1. Расщепление энергетических уровней ядра водорода при помещении во внешнее магнитное поле (В0). Часть атомов занимает уровень с меньшей энергией (-Е), а другая - уровень с большей энергией (+Е). Магнитные моменты атомов ориентируются соответственно. Количество атомов на нижнем энергетическом уровне ядра несколько больше, чем на верхнем. Эта разница зависит от силы внешнего поля.

Разницу в энергии между уровнями для спин ядра водорода ^ = можно найти из следующего уравнения (1):

АЕ = у • Н • В0 (1),

где Е - энергия, у - гиромагнитное отношение для конкретного ядра, h -постоянная Планка, В0 - магнитная индукция внешнего магнитного поля. Энергия кванта электромагнитного излучения равна (2):

Е = Н • ы (2),

где ю - частота излучения. Из уравнения (1) и (2) следует, что, энергия, которую должен поглотить атом водорода для перехода с нижнего уровня на верхний, будет равна (3):

Н • ы = у • Н • В0 (3),

Как видно из уравнения (3), чем выше магнитная индукция поля, тем больше энергетический «зазор» между уровнями.

В общем случае для нахождения резонансной частоты, на которой возможна передача энергии ядру для его возбуждения, используют уравнение Лармора (4):

ы=уВ0 (4),

где ю - угловая частота Лармора (МГц), у - гиромагнитное отношение (МГц/Тл), характерное для каждого типа ядер, В0 - магнитная индукция внешнего магнитного поля (Тл).

Например, гиромагнитное отношение для ядра атома водорода составляет 42,58 МГц/Тл, таким образом, резонансная частота в поле, равном 1,5 Тл, равна 63,87 МГц. Именно на этой частоте необходимо подавать радиочастотный импульс для того, чтобы его энергия поглотилась системой (при этом изменение продолжительности и мощности импульса позволяет контролировать, какая часть ядер будет возбуждена и совершит переход с нижнего энергетического уровня на верхний).

Во внешнем магнитном поле атом начинает прецессировать вдоль направления магнитных линий. На рисунке 2 показана модель данного движения, магнитный момент атома наклонен и если представить его в виде стрелки, пронизывающей атом, то эта стрелка будет двигаться по образующей конуса [32].

Как уже было отмечено выше, во внешнем магнитном поле возникает незначительная продольная намагниченность (вдоль линий основного магнитного поля), обусловленная разностью в заселении энергетических уровней. Помимо этого, сразу после подачи возбуждающего радиочастотного импульса возникает и поперечная намагниченность, обусловленная тем, что атомы начинают прецессировать как единая система с одной фазой. До этого атомы были расфазированы и общая намагниченность в поперечной плоскости, как суперпозиция всех проекций магнитных моментов, была равна нулю.

Рисунок 2. Прецессия атома во внешнем магнитном поле (по [33] с изменениями). Стрелкой, пронизывающей ядро, показан магнитный момент атома водорода, направленный под углом к внешнему магнитному полю и совершающий движение по образующей конуса.

В итоге имеет место два вектора намагниченности: продольный вдоль оси Ъ и поперечный в плоскости XY (ось Ъ направлена вдоль линий основного магнитного поля, а оси X и Y взаимно перпендикулярны и одновременно перпендикулярны оси Ъ). Общая же намагниченность системы при этом является векторной суммой перечисленных векторов.

Состояние системы после возбуждения, при котором атомы находятся на уровне с большей энергией, нестабильно и атомы постепенно возвращаются на нижний уровень, вследствие чего происходит рассеивание излишка энергии, полученной с электромагнитной волной и расфазировка магнитных моментов. Этот процесс называется релаксацией. Выделяют два вида релаксации: Т1 (спин-решёточная или продольная) и Т2 (спин-спиновая или поперечная) [34, 35]. В таблице 3 представлены характеристики Т1- и Т2-релаксации. На рисунке 3 приводятся графики этих процессов.

Таблица 3. Таблица сравнения процессов Т1- и Т2-релаксации с их характеристиками.

Т1-релаксация Т2-релаксация

Энергозависимый процесс, происходит рассеивание энергии от ядра на окружение (решётку) Энергонезависимый процесс, происходит взаимообмен энергии между ядрами

Атомы переходят с верхнего энергетического уровня на нижний и восстанавливают продольную намагниченность Происходит расфазировка атомов, вследствие чего исчезает поперечная намагниченность

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Губский Илья Леонидович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Chavhan G. B., Babyn P. S., Thomas B., Shroff M. M., Haacke E. M. Principles, techniques, and applications of T2*-based MR imaging and its special applications // Radiographics. - 2009. - T. 29, № 5. - C. 1433-49.

2. Haacke E. M., Xu Y., Cheng Y. C., Reichenbach J. R. Susceptibility weighted imaging (SWI) // Magn Reson Med. - 2004. - T. 52, № 3. - C. 612-8.

3. Haacke E. M. Susceptibility weighted imaging (SWI) // Z Med Phys. - 2006. - T. 16, № 4. - C. 237.

4. Sussman E. S., Connolly E. S., Jr. Hemorrhagic transformation: a review of the rate of hemorrhage in the major clinical trials of acute ischemic stroke // Front Neurol. - 2013. - T. 4. - C. 69.

5. Alvarez-Sabin J., Maisterra O., Santamarina E., Kase C. S. Factors influencing haemorrhagic transformation in ischaemic stroke // Lancet Neurol. - 2013. - T. 12, № 7. - C. 689-705.

6. Allkemper T., Tombach B., Schwindt W., Kugel H., Schilling M. et al. Acute and subacute intracerebral hemorrhages: comparison of MR imaging at 1.5 and 3.0 T--initial experience // Radiology. - 2004. - T. 232, № 3. - C. 874-81.

7. Li Z., Dong X., Tian M., Liu C., Wang K. et al. Stem cell-based therapies for ischemic stroke: a systematic review and meta-analysis of clinical trials // Stem Cell Res Ther. - 2020. - T. 11, № 1. - C. 252.

8. Rosenberg J. T., Yuan X., Grant S., Ma T. Tracking mesenchymal stem cells using magnetic resonance imaging // Brain Circ. - 2016. - T. 2, № 3. - C. 108-113.

9. Borlongan C. V. Concise Review: Stem Cell Therapy for Stroke Patients: Are We There Yet? // Stem Cells Transl Med. - 2019. - T. 8, № 9. - C. 983-988.

10. Стаховская Л. В., Скворцова В. И., Гусев Е. И. Проблема инсульта в Российской Федерации: время активных совместных действий // Журнал неврологии и психиатрии им.С.С.Корсакова. - 2007. - T. 8, № 107. - C. 1-11.

11. Vilela P., Rowley H. A. Brain ischemia: CT and MRI techniques in acute ischemic stroke // Eur J Radiol. - 2017. - T. 96. - C. 162-172.

12. Vert C., Parra-Farinas C., Rovira A. MR imaging in hyperacute ischemic stroke // Eur J Radiol. - 2017. - T. 96. - C. 125-132.

13. Chalela J. A., Kidwell C. S., Nentwich L. M., Luby M., Butman J. A. et al. Magnetic resonance imaging and computed tomography in emergency assessment of patients with suspected acute stroke: a prospective comparison // Lancet. - 2007. - T. 369, № 9558. - C. 293-8.

14. Leker R. R., Keigler G., Eichel R., Ben Hur T., Gomori J. M. et al. Should DWI MRI be the primary screening test for stroke? // Int J Stroke. - 2014. - T. 9, № 6. -C. 696-7.

15. Kidwell C. S., Chalela J. A., Saver J. L., Starkman S., Hill M. D. et al. Comparison of MRI and CT for detection of acute intracerebral hemorrhage // JAMA. - 2004. - T. 292, № 15. - C. 1823-30.

16. Korbakis G., Prabhakaran S., John S., Garg R., Conners J. J. et al. MRI Detection of Cerebral Infarction in Subarachnoid Hemorrhage // Neurocrit Care. - 2016. - T. 24, № 3. - C. 428-35.

17. Чехонацкий И. А., Чехонацкий В. А. Информативность магнитно-резонансной томографии при внутримозговых внутриопухолевых кровоизлияниях // Бюллетень медицинских Интернет-конференций. - 2016. -T. 6, № 5. - C. 639.

18. Nael K., Khan R., Choudhary G., Meshksar A., Villablanca P. et al. Six-minute magnetic resonance imaging protocol for evaluation of acute ischemic stroke: pushing the boundaries // Stroke. - 2014. - T. 45, № 7. - C. 1985-91.

19. Kim B. J., Kang H. G., Kim H. J., Ahn S. H., Kim N. Y. et al. Magnetic resonance imaging in acute ischemic stroke treatment // J Stroke. - 2014. - T. 16, № 3. - C. 131-45.

20. Neeb L., Villringer K., Galinovic I., Grosse-Dresselhaus F., Ganeshan R. et al. Adapting the computed tomography criteria of hemorrhagic transformation to stroke magnetic resonance imaging // Cerebrovasc Dis Extra. - 2013. - T. 3, № 1. - C. 10310.

21. Батищева Е. И., Кузнецов А. Н. Геморрагическая трансформация инфаркта головного мозга // НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. - 2008. - T. 13, № 5. - C. 29-34.

22. Zhang J., Yang Y., Sun H., Xing Y. Hemorrhagic transformation after cerebral infarction: current concepts and challenges // Ann Transl Med. - 2014. - T. 2, № 8. - C. 81.

23. Fiorelli M., Bastianello S., von Kummer R., del Zoppo G. J., Larrue V. et al. Hemorrhagic transformation within 36 hours of a cerebral infarct: relationships with early clinical deterioration and 3-month outcome in the European Cooperative Acute Stroke Study I (ECASS I) cohort // Stroke. - 1999. - T. 30, № 11. - C. 2280-4.

24. von Kummer R., Broderick J. P., Campbell B. C., Demchuk A., Goyal M. et al. The Heidelberg Bleeding Classification: Classification of Bleeding Events After Ischemic Stroke and Reperfusion Therapy // Stroke. - 2015. - T. 46, № 10. - C. 2981-6.

25. Berger C., Fiorelli M., Steiner T., Schabitz W. R., Bozzao L. et al. Hemorrhagic transformation of ischemic brain tissue: asymptomatic or symptomatic? // Stroke. -2001. - T. 32, № 6. - C. 1330-5.

26. Modrego P. J. The Risk of Symptomatic Intracranial Hemorrhage after Thrombolysis for Acute Stroke: Current Concepts and Perspectives // Ann Indian Acad Neurol. - 2019. - T. 22, № 3. - C. 336-340.

27. Toni D., Fiorelli M., Bastianello S., Sacchetti M. L., Sette G. et al. Hemorrhagic transformation of brain infarct: predictability in the first 5 hours from stroke onset and influence on clinical outcome // Neurology. - 1996. - T. 46, № 2. - C. 341-5.

28. Гудкова В. В., Губский Л. В., Губский И. Л., Панов Г. В., Волкова Н. Н. et al. Геморрагическая трансформация инфаркта мозга в постинсультном периоде (клиническое наблюдение). // Consilium Medicum. - 2016. - T. 18, № 2. - C. 27-30.

29. Purcell E. M., Torrey H. C., Pound R. V. Resonance Absorption by Nuclear Magnetic Moments in a Solid // Physical Review. - 1946. - T. 69, № 1-2. - C. 3738.

30. Bloch F., Hansen W. W., Packard M. Nuclear Induction // Physical Review. -1946. - T. 69, № 3-4. - C. 127-127.

31. Zeeman P. The Effect of Magnetisation on the Nature of Light Emitted by a Substance // Nature. - 1897. - T. 55, № 1424. - C. 347-347.

32. Currie S., Hoggard N., Craven I. J., Hadjivassiliou M., Wilkinson I. D. Understanding MRI: basic MR physics for physicians // Postgrad Med J. - 2013. -T. 89, № 1050. - C. 209-23.

33. MRI made easy. / Schild H. - Berlin: Schering AG, 1990.

34. Bitar R., Leung G., Perng R., Tadros S., Moody A. R. et al. MR pulse sequences: what every radiologist wants to know but is afraid to ask // Radiographics. - 2006. - T. 26, № 2. - C. 513-37.

35. Smith R. C., McCarthy S. Physics of magnetic resonance // J Reprod Med. -1992. - T. 37, № 1. - C. 19-26.

36. Jung B. A., Weigel M. Spin echo magnetic resonance imaging // J Magn Reson Imaging. - 2013. - T. 37, № 4. - C. 805-17.

37. Mugler J. P., 3rd. Overview of MR imaging pulse sequences // Magn Reson Imaging Clin N Am. - 1999. - T. 7, № 4. - C. 661-97.

38. Hagmann P., Jonasson L., Maeder P., Thiran J. P., Wedeen V. J. et al. Understanding diffusion MR imaging techniques: from scalar diffusion-weighted imaging to diffusion tensor imaging and beyond // Radiographics. - 2006. - T. 26 Suppl 1. - C. S205-23.

39. Duyn J. MR susceptibility imaging // J Magn Reson. - 2013. - T. 229. - C. 198207.

40. Haacke E. M., Mittal S., Wu Z., Neelavalli J., Cheng Y. C. Susceptibility-weighted imaging: technical aspects and clinical applications, part 1 // AJNR Am J Neuroradiol. - 2009. - T. 30, № 1. - C. 19-30.

41. Крымский И. С. SWAN 2.0 - ТЕХНОЛОГИЯ, "РАСКРЫВАЮЩАЯ РАНЕЕ НЕВОЗМОЖНОЕ" // ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА И ТЕРАПИЯ. - 2015. - T. 4, № 6. - C. 14-21.

42. Mehemed T. M., Yamamoto A. High-pass-filtered phase image: left- versus right-handed MR imaging systems // AJNR Am J Neuroradiol. - 2013. - T. 34, № 6. - C. E72.

43. Deistung A., Rauscher A., Sedlacik J., Witoszynskyj S., Reichenbach J. R. Informatics in Radiology: GUIBOLD: a graphical user interface for image reconstruction and data analysis in susceptibility-weighted MR imaging // Radiographics. - 2008. - T. 28, № 3. - C. 639-51.

44. Tong K. A., Ashwal S., Obenaus A., Nickerson J. P., Kido D. et al. Susceptibility-weighted MR imaging: a review of clinical applications in children // AJNR Am J Neuroradiol. - 2008. - T. 29, № 1. - C. 9-17.

45. Wu Z., Li S., Lei J., An D., Haacke E. M. Evaluation of traumatic subarachnoid hemorrhage using susceptibility-weighted imaging // AJNR Am J Neuroradiol. -2010. - T. 31, № 7. - C. 1302-10.

46. Пронин И. Н., Захарова Н. Е., Фадеева Л. М., Пронин А. И., Шульц Е. И. et al. Импульсная последовательность SWI/SWAN в МРТ-диагностике микрокровоизлияний и сосудистых микромальформаций // Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. - 2018. - T. 1, № 3. - C. 49-57.

47. Toh C. H., Wei K. C., Chang C. N., Hsu P. W., Wong H. F. et al. Differentiation of pyogenic brain abscesses from necrotic glioblastomas with use of susceptibility-weighted imaging // AJNR Am J Neuroradiol. - 2012. - T. 33, № 8. - C. 1534-8.

48. Bradley W. G., Jr. MR appearance of hemorrhage in the brain // Radiology. -1993. - T. 189, № 1. - C. 15-26.

49. Скворцова В. И., Буренчев Д. В., Творогова Т. В., Гусева О. И., Губский Л. В. et al. Изучение особенностей мр-семиотики острых внутримозговых гематом. Эксперимент // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2009. - T. 12. - C. 63-67.

50. Скворцова В. И., Буренчев Д. В., Творогова Т. В., Гусева О. И., Прохоров A. B. et al. Оценка сопоставимости MP-семиотики острейших внутримозговых гематом при низко- и сверхвысокопольной МРТ // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2009. - T. 9. - C. 45-50.

51. Namestnikova D., Gubskiy I., Kholodenko I., Melnikov P., Sukhinich K. et al. Methodological aspects of MRI of transplanted superparamagnetic iron oxide-labeled mesenchymal stem cells in live rat brain // PLoS One. - 2017. - T. 12, № 10. - C. e0186717.

52. Brooks R. A., Di Chiro G., Patronas N. MR imaging of cerebral hematomas at different field strengths: theory and applications // J Comput Assist Tomogr. - 1989.

- T. 13, № 2. - C. 194-206.

53. Brooks R. A., Di Chiro G. Magnetic resonance imaging of stationary blood: a review // Med Phys. - 1987. - T. 14, № 6. - C. 903-13.

54. Gomori J. M., Grossman R. I. Mechanisms responsible for the MR appearance and evolution of intracranial hemorrhage // Radiographics. - 1988. - T. 8, № 3. - C. 427-40.

55. Gomori J. M., Grossman R. I., Yu-Ip C., Asakura T. NMR relaxation times of blood: dependence on field strength, oxidation state, and cell integrity // J Comput Assist Tomogr. - 1987. - T. 11, № 4. - C. 684-90.

56. Dulamea A. O. The potential use of mesenchymal stem cells in stroke therapy--From bench to bedside // J Neurol Sci. - 2015. - T. 352, № 1-2. - C. 1-11.

57. Hasan A., Deeb G., Rahal R., Atwi K., Mondello S. et al. Mesenchymal Stem Cells in the Treatment of Traumatic Brain Injury // Front Neurol. - 2017. - T. 8. -C. 28.

58. Czarzasta J., Habich A., Siwek T., Czaplinski A., Maksymowicz W. et al. Stem cells for ALS: An overview of possible therapeutic approaches // Int J Dev Neurosci.

- 2017. - T. 57. - C. 46-55.

59. Наместникова Д. Д., Таирова Р. Т., Черкашова Э. А., Сухинич К. К., Губский И. Л. et al. Клеточная терапия ишемического инсульта. Результаты клинических исследований и перспективы применения в Российской Федерации // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2018. -T. 118, № 12. - C. 94-104.

60. von der Haar K., Lavrentieva A., Stahl F., Scheper T., Blume C. Lost signature: progress and failures in in vivo tracking of implanted stem cells // Appl Microbiol Biotechnol. - 2015. - T. 99, № 23. - C. 9907-22.

61. Weisskoff R. M., Zuo C. S., Boxerman J. L., Rosen B. R. Microscopic susceptibility variation and transverse relaxation: theory and experiment // Magn Reson Med. - 1994. - T. 31, № 6. - C. 601-10.

62. Bulte J. W., Ma L. D., Magin R. L., Kamman R. L., Hulstaert C. E. et al. Selective MR imaging of labeled human peripheral blood mononuclear cells by liposome mediated incorporation of dextran-magnetite particles // Magn Reson Med. - 1993. - T. 29, № 1. - C. 32-7.

63. de Vries I. J., Lesterhuis W. J., Barentsz J. O., Verdijk P., van Krieken J. H. et al. Magnetic resonance tracking of dendritic cells in melanoma patients for monitoring of cellular therapy // Nat Biotechnol. - 2005. - T. 23, № 11. - C. 140713.

64. Richards J. M., Shaw C. A., Lang N. N., Williams M. C., Semple S. I. et al. In vivo mononuclear cell tracking using superparamagnetic particles of iron oxide: feasibility and safety in humans // Circ Cardiovasc Imaging. - 2012. - T. 5, № 4. -C. 509-17.

65. Toso C., Vallee J. P., Morel P., Ris F., Demuylder-Mischler S. et al. Clinical magnetic resonance imaging of pancreatic islet grafts after iron nanoparticle labeling // Am J Transplant. - 2008. - T. 8, № 3. - C. 701-6.

66. Zhu J., Zhou L., XingWu F. Tracking neural stem cells in patients with brain trauma // N Engl J Med. - 2006. - T. 355, № 22. - C. 2376-8.

67. Hu S. L., Lu P. G., Zhang L. J., Li F., Chen Z. et al. In vivo magnetic resonance imaging tracking of SPIO-labeled human umbilical cord mesenchymal stem cells // J Cell Biochem. - 2012. - T. 113, № 3. - C. 1005-12.

68. Ariza de Schellenberger A., Kratz H., Farr T. D., Lowa N., Hauptmann R. et al. Labeling of mesenchymal stem cells for MRI with single-cell sensitivity // Int J Nanomedicine. - 2016. - T. 11. - C. 1517-35.

69. Hinds K. A., Hill J. M., Shapiro E. M., Laukkanen M. O., Silva A. C. et al. Highly efficient endosomal labeling of progenitor and stem cells with large magnetic particles allows magnetic resonance imaging of single cells // Blood. - 2003. - T. 102, № 3. - C. 867-72.

70. Stroh A., Faber C., Neuberger T., Lorenz P., Sieland K. et al. In vivo detection limits of magnetically labeled embryonic stem cells in the rat brain using high-field (17.6 T) magnetic resonance imaging // Neuroimage. - 2005. - T. 24, №2 3. - C. 63545.

71. Byun J. S., Kwak B. K., Kim J. K., Jung J., Ha B. C. et al. Engraftment of human mesenchymal stem cells in a rat photothrombotic cerebral infarction model : comparison of intra-arterial and intravenous infusion using MRI and histological analysis // J Korean Neurosurg Soc. - 2013. - T. 54, № 6. - C. 467-76.

72. Cheng J. L., Yang Y. J., Li H. L., Wang J., Wang M. H. et al. In vivo tracing of superparamagnetic iron oxide-labeled bone marrow mesenchymal stem cells transplanted for traumatic brain injury by susceptibility weighted imaging in a rat model // Chin J Traumatol. - 2010. - T. 13, № 3. - C. 173-7.

73. Ha B. C., Jung J., Kwak B. K. Susceptibility-weighted imaging for stem cell visualization in a rat photothrombotic cerebral infarction model // Acta Radiol. -2015. - T. 56, № 2. - C. 219-27.

74. Park S., Kwak B. K., Jung J. Sensitivity of susceptibility-weighted imaging in detecting superparamagnetic iron oxide-labeled mesenchymal stem cells: a comparative study // Iran J Radiol. - 2015. - T. 12, № 2. - C. e20782.

75. Dodd S. J., Williams M., Suhan J. P., Williams D. S., Koretsky A. P. et al. Detection of single mammalian cells by high-resolution magnetic resonance imaging // Biophys J. - 1999. - T. 76, № 1 Pt 1. - C. 103-9.

76. Shapiro E. M., Medford-Davis L. N., Fahmy T. M., Dunbar C. E., Koretsky A. P. Antibody-mediated cell labeling of peripheral T cells with micron-sized iron oxide particles (MPIOs) allows single cell detection by MRI // Contrast Media Mol Imaging. - 2007. - T. 2, № 3. - C. 147-53.

77. Shapiro E. M., Skrtic S., Koretsky A. P. Sizing it up: cellular MRI using micron-sized iron oxide particles // Magn Reson Med. - 2005. - T. 53, № 2. - C. 329-38.

78. Shapiro E. M., Skrtic S., Sharer K., Hill J. M., Dunbar C. E. et al. MRI detection of single particles for cellular imaging // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2004. - T. 101, № 30. - C. 10901-6.

79. Shapiro E. M., Sharer K., Skrtic S., Koretsky A. P. In vivo detection of single cells by MRI // Magn Reson Med. - 2006. - T. 55, № 2. - C. 242-9.

80. Heyn C., Ronald J. A., Mackenzie L. T., MacDonald I. C., Chambers A. F. et al. In vivo magnetic resonance imaging of single cells in mouse brain with optical validation // Magn Reson Med. - 2006. - T. 55, № 1. - C. 23-9.

81. Mori Y., Chen T., Fujisawa T., Kobashi S., Ohno K. et al. From cartoon to real time MRI: in vivo monitoring of phagocyte migration in mouse brain // Sci Rep. -2014. - T. 4. - C. 6997.

82. Gubskiy I. L., Namestnikova D. D., Cherkashova E. A., Chekhonin V. P., Baklaushev V. P. et al. MRI Guiding of the Middle Cerebral Artery Occlusion in Rats Aimed to Improve Stroke Modeling // Transl Stroke Res. - 2018. - T. 9, № 4. - C. 417-425.

83. Alemany Ripoll M., Stenborg A., Sonninen P., Terent A., Raininko R. Detection and appearance of intraparenchymal haematomas of the brain at 1.5 T with spinecho, FLAIR and GE sequences: poor relationship to the age of the haematoma // Neuroradiology. - 2004. - T. 46, № 6. - C. 435-43.

84. Linfante I., Llinas R. H., Caplan L. R., Warach S. MRI features of intracerebral hemorrhage within 2 hours from symptom onset // Stroke. - 1999. - T. 30, № 11. -C. 2263-7.

85. Patel M. R., Edelman R. R., Warach S. Detection of hyperacute primary intraparenchymal hemorrhage by magnetic resonance imaging // Stroke. - 1996. -T. 27, № 12. - C. 2321-4.

86. Huisman T. A. Intracranial hemorrhage: ultrasound, CT and MRI findings // Eur Radiol. - 2005. - T. 15, № 3. - C. 434-40.

87. Tosaka M., Sato N., Hirato J., Fujimaki H., Yamaguchi R. et al. Assessment of hemorrhage in pituitary macroadenoma by T2*-weighted gradient-echo MR imaging // AJNR Am J Neuroradiol. - 2007. - T. 28, № 10. - C. 2023-9.

88. Liu S., Buch S., Chen Y., Choi H. S., Dai Y. et al. Susceptibility-weighted imaging: current status and future directions // NMR Biomed. - 2017. - T. 30, № 4.

89. Guo L. F., Wang G., Zhu X. Y., Liu C., Cui L. Comparison of ESWAN, SWI-SPGR, and 2D T2*-weighted GRE sequence for depicting cerebral microbleeds // Clin Neuroradiol. - 2013. - T. 23, № 2. - C. 121-7.

90. Hsu C. C., Kwan G. N. C., Hapugoda S., Craigie M., Watkins T. W. et al. Susceptibility weighted imaging in acute cerebral ischemia: review of emerging technical concepts and clinical applications // Neuroradiol J. - 2017. - T. 30, №2 2. -C. 109-119.

91. Hermier M., Nighoghossian N. Contribution of susceptibility-weighted imaging to acute stroke assessment // Stroke. - 2004. - T. 35, № 8. - C. 1989-94.

92. Renou P., Sibon I., Tourdias T., Rouanet F., Rosso C. et al. Reliability of the ECASS radiological classification of postthrombolysis brain haemorrhage: a comparison of CT and three MRI sequences // Cerebrovasc Dis. - 2010. - T. 29, № 6. - C. 597-604.

93. Schmidt A., Ladage D., Steingen C., Brixius K., Schinkothe T. et al. Mesenchymal stem cells transmigrate over the endothelial barrier // Eur J Cell Biol. - 2006. - T. 85, № 11. - C. 1179-88.

94. Matsushita T., Kibayashi T., Katayama T., Yamashita Y., Suzuki S. et al. Mesenchymal stem cells transmigrate across brain microvascular endothelial cell monolayers through transiently formed inter-endothelial gaps // Neurosci Lett. -2011. - T. 502, № 1. - C. 41-5.

95. Al-Sowayan B., Keogh R. J., Abumaree M., Georgiou H. M., Kalionis B. An ex vivo human placental vessel perfusion method to study mesenchymal stem/stromal cell migration // Stem Cell Investig. - 2019. - T. 6. - C. 2.

96. Saft M., Gonzales-Portillo B., Park Y. J., Cozene B., Sadanandan N. et al. Stem Cell Repair of the Microvascular Damage in Stroke // Cells. - 2020. - T. 9, № 9.

97. Buhlmann P., Geer S. A. v. d. Statistics for high-dimensional data : methods, theory and applications. - Springer,, 2011. - Pages p. -.

98. Parizel P. M., Makkat S., Van Miert E., Van Goethem J. W., van den Hauwe L. et al. Intracranial hemorrhage: principles of CT and MRI interpretation // Eur Radiol.

- 2001. - T. 11, № 9. - C. 1770-83.

99. Thulborn K. R., Waterton J. C., Matthews P. M., Radda G. K. Oxygenation dependence of the transverse relaxation time of water protons in whole blood at high field // Biochim Biophys Acta. - 1982. - T. 714, № 2. - C. 265-70.

100. Meyer M. E., Yu O., Eclancher B., Grucker D., Chambron J. NMR relaxation rates and blood oxygenation level // Magn Reson Med. - 1995. - T. 34, № 2. - C. 234-41.

101. Kiselev V. G., Novikov D. S. Transverse NMR relaxation in biological tissues // Neuroimage. - 2018. - T. 182. - C. 149-168.

102. Barth M., Moser E. Proton NMR relaxation times of human blood samples at 1.5 T and implications for functional MRI // Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). - 1997.

- T. 43, № 5. - C. 783-91.

103. Kuo W., Hne C., Mukherjee P., Malik J., Yuh E. L. Expert-level detection of acute intracranial hemorrhage on head computed tomography using deep learning // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2019. - T. 116, № 45. - C. 22737-22745.

104. Shahangian B., Pourghassem H. Automatic brain hemorrhage segmentation and classification algorithm based on weighted grayscale histogram feature in a hierarchical classification structure // Biocybernetics and Biomedical Engineering.

- 2016. - T. 36, № 1. - C. 217-232.

105. Ye H., Gao F., Yin Y., Guo D., Zhao P. et al. Precise diagnosis of intracranial hemorrhage and subtypes using a three-dimensional joint convolutional and recurrent neural network // European Radiology. - 2019. - T. 29, № 11. - C. 61916201.

106. Le T.-H.-Y., Phan A.-C., Cao H.-P., Phan T.-C. Automatic Identification of Intracranial Hemorrhage on CT/MRI Image Using Meta-Architectures Improved from Region-Based CNN // Optimization of Complex Systems: Theory, Models,

Algorithms and Applications / Под ред. Le Thi H. A., Le H. M., Pham Dinh T. -Cham: Springer International Publishing, 2020. - C. 740-750.

107. Pszczolkowski S., Law Z. K., Gallagher R. G., Meng D., Swienton D. J. et al. Automated segmentation of haematoma and perihaematomal oedema in MRI of acute spontaneous intracerebral haemorrhage // Comput Biol Med. - 2019. - T. 106. - C. 126-139.

108. Rava R. A., Seymour S. E., LaQue M. E., Peterson B. A., Snyder K. V. et al. Assessment of an Artificial Intelligence Algorithm for Detection of Intracranial Hemorrhage // World Neurosurg. - 2021.10.1016/j.wneu.2021.02.134.

109. Kim C. H., Hahm M. H., Lee D. E., Choe J. Y., Ahn J. Y. et al. Clinical usefulness of deep learning-based automated segmentation in intracranial hemorrhage // Technol Health Care. - 2021.10.3233/THC-202533.

110. Nael K., Gibson E., Yang C., Ceccaldi P., Yoo Y. et al. Automated detection of critical findings in multi-parametric brain MRI using a system of 3D neural networks // Sci Rep. - 2021. - T. 11, № 1. - C. 6876.

111. Hsia Amie W., Luby M., Farber J., Merino José G., Nadareishvili Z. et al. Abstract T P36: Classification of Hemorrhagic Transformation by ECASS II Criteria More Severe on MRI Than CT // Stroke. - 2014. - T. 45, № suppl_1. - C. ATP36-ATP36.

112. Barnaure I., Montandon M. L., Rodriguez C., Herrmann F., Lovblad K. O. et al. Clinicoradiologic Correlations of Cerebral Microbleeds in Advanced Age // AJNR Am J Neuroradiol. - 2017. - T. 38, № 1. - C. 39-45.

113. Graff-Radford J., Lesnick T. G., Mielke M. M., Constantopoulos E., Rabinstein A. A. et al. Cerebral Amyloid Angiopathy Burden and Cerebral Microbleeds: Pathological Evidence for Distinct Phenotypes // J Alzheimers Dis. - 2021. - T. 81, № 1. - C. 113-122.

114. Moenninghoff C., Kraff O., Maderwald S., Umutlu L., Theysohn J. M. et al. Diffuse axonal injury at ultra-high field MRI // PLoS One. - 2015. - T. 10, № 3. -C. e0122329.

115. Yates P. A., Villemagne V. L., Ellis K. A., Desmond P. M., Masters C. L. et al. Cerebral microbleeds: a review of clinical, genetic, and neuroimaging associations // Front Neurol. - 2014. - T. 4. - C. 205.

116. Wilson D., Ambler G., Lee K. J., Lim J. S., Shiozawa M. et al. Cerebral microbleeds and stroke risk after ischaemic stroke or transient ischaemic attack: a pooled analysis of individual patient data from cohort studies // Lancet Neurol. -2019. - T. 18, № 7. - C. 653-665.

117. Al-Masni M. A., Kim W. R., Kim E. Y., Noh Y., Kim D. H. Automated detection of cerebral microbleeds in MR images: A two-stage deep learning approach // Neuroimage Clin. - 2020. - T. 28. - C. 102464.

118. Liu S., Utriainen D., Chai C., Chen Y., Wang L. et al. Cerebral microbleed detection using Susceptibility Weighted Imaging and deep learning // Neuroimage. - 2019. - T. 198. - C. 271-282.

119. Qi D., Hao C., Lequan Y., Lei Z., Jing Q. et al. Automatic Detection of Cerebral Microbleeds From MR Images via 3D Convolutional Neural Networks // IEEE Trans Med Imaging. - 2016. - T. 35, № 5. - C. 1182-1195.

120. Al-Masni M. A., Kim W. R., Kim E. Y., Noh Y., Kim D. H. A Two Cascaded Network Integrating Regional-based YOLO and 3D-CNN for Cerebral Microbleeds Detection // Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. - 2020. - T. 2020. - C. 10551058.

121. Argibay B., Trekker J., Himmelreich U., Beiras A., Topete A. et al. Easy and Efficient Cell Tagging with Block Copolymer-Based Contrast Agents for Sensitive MRI Detection in Vivo // Cell Transplant. - 2016. - T. 25, № 10. - C. 1787-1800.

122. Yin Y., Zhou X., Guan X., Liu Y., Jiang C. B. et al. In vivo tracking of human adipose-derived stem cells labeled with ferumoxytol in rats with middle cerebral artery occlusion by magnetic resonance imaging // Neural Regen Res. - 2015. - T. 10, № 6. - C. 909-15.

123. Ma N., Cheng H., Lu M., Liu Q., Chen X. et al. Magnetic resonance imaging with superparamagnetic iron oxide fails to track the long-term fate of mesenchymal stem cells transplanted into heart // Sci Rep. - 2015. - T. 5. - C. 9058.

124. Cianciaruso C., Pagani A., Martelli C., Bacigaluppi M., Squadrito M. L. et al. Cellular magnetic resonance with iron oxide nanoparticles: long-term persistence of SPIO signal in the CNS after transplanted cell death // Nanomedicine (Lond). -2014. - T. 9, № 10. - C. 1457-74.

125. Neuwelt A., Sidhu N., Hu C. A., Mlady G., Eberhardt S. C. et al. Iron-based superparamagnetic nanoparticle contrast agents for MRI of infection and inflammation // AJR Am J Roentgenol. - 2015. - T. 204, № 3. - C. W302-13.

126. Allen T. A., Gracieux D., Talib M., Tokarz D. A., Hensley M. T. et al. Angiopellosis as an Alternative Mechanism of Cell Extravasation // Stem Cells. -2017. - T. 35, № 1. - C. 170-180.

127. Liu L., Eckert M. A., Riazifar H., Kang D. K., Agalliu D. et al. From blood to the brain: can systemically transplanted mesenchymal stem cells cross the blood-brain barrier? // Stem Cells Int. - 2013. - T. 2013. - C. 435093.