19145 0

Магнитный резонанс, или, как его называли и по-прежнему называют в естественных науках, — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), - это явление, впервые упомянутое в научной литературе в 1946 г. учеными США F.Bloch и E.Purcell. После включения ЯМР в число методов медицинской визуализации слово «ядерный» было опущено. Современное название метода магнитно-резонансная томография (МРТ) трансформировалось из более раннего названия - ЯМР исключительно из соображений маркетинга и радиофобии населения. Основными элементами магнитно-резонансного томографа являются: магнит, генерирующий сильное магнитное поле; излучатель радиочастотных импульсов; приемная катушка-детектор, улавливающая ответный сигнал тканей во время релаксации; компьютерная система для преобразования получаемых с катушки-детектора сигналов в изображение, выводимое на монитор для визуальной оценки.

В основе метода МРТ лежит явление ЯМР, суть которого в том, что ядра, находящиеся в магнитном поле, поглощают энергию радиочастотных импульсов, а при завершении действия импульса излучают эту энергию при переходе в первоначальное состояние. Индукция магнитного поля и частота прилагаемого радиочастотного импульса должны строго соответствовать друг другу, т.е. находиться в резонансе.

Роль классического рентгеновского исследования ограничена возможностью получения изображения только костных структур. Вместе с тем костные изменения ВНЧС, как правило, появляются на поздних стадиях заболеваний, что не позволяет своевременно оценить характер и степень выраженности патологического процесса. В 1970-1980-е годы для диагностики дисколигаментарных изменений применялась артротомо-графия с контрастированием полости сустава, которая как интервенционное вмешательство в настоящее время вытеснена более информативными для врача и необременительными для больного исследованиями. Широко используемая в современной клинике рентгеновская КТ позволяет детально оценить структуру костей, образующих ВНЧС, но чувствительность этого метода в диагностике изменений внутрисуставного диска слишком низка. В то же время МРТ как неинвазивная методика позволяет объективно оценить состояние мягкотканных и фиброзных структур сустава и прежде всего структуру внутрисуставного диска. Однако, несмотря на высокую информативность, МРТ ВНЧС не имеет стандартизованной методики выполнения исследования и анализа выявляемых нарушений, что порождает разночтение получаемых данных.

Под действием сильного внешнего магнитного поля в тканях создается суммарный магнитный момент, совпадающий по направлению с этим полем. Это происходит за счет направленной ориентации ядер атомов водорода (представляющих собой диполи). Величина магнитного момента в изучаемом объекте тем больше, чем выше напряженность магнитного поля. При выполнении исследования на изучаемую область воздействуют радиоимпульсы определенной частоты. При этом ядра водорода получают дополнительный квант энергии, который заставляет их подняться на более высокий энергетический уровень. Новый энергетический уровень является в то же время менее стабильным, а при прекращении действия радиоимпульса атомы возвращаются в прежнее положение - энергетически менее емкое, но более стабильное. Процесс перехода атомов в первоначальное положение называется релаксацией. При релаксации атомы испускают ответный квант энергии, который фиксируется воспринимающей катушкой-детектором.

Радиоимпульсы, воздействующие во время сканирования на «зону интереса», бывают различными (повторяются с разной частотой, отклоняют вектор намагниченности диполей под различными углами и т.д.). Соответственно и ответные сигналы атомов во время релаксации неодинаковые. Различают время так называемой продольной релаксации, или Т1, и время поперечной релаксации, или Т2. Время Т1 зависит от размера молекул, в состав которых входят диполи водорода, от мобильности этих молекул и тканях и жидких средах. Время Т2 в большей степени зависит от физических и химических свойств тканей. На основе времени релаксации (Т1 и Т2) получают Т|-и Тг-взвешенные изображения (ВИ). Принципиальным является то, что одни и те же ткани имеют различную контрастность на Т1 и Т2 ВИ. Например, жидкость имеет высокий МР-сигнал (белый цвет на томограммах) на Т2 ВИ и низкий МР-сигнал (темно-серый, черный) на Т1 ВИ. Жировая ткань (в клетчатке, жировой компонент губчатой кости) имеет высокой интенсивности МР-сигнал (белый) как на Т1, так и на Т2 ВИ. По изменению интенсивности МР-сиг-нала на Т1 и Т2 ВИ различными структурами можно судить об их качественном строении (кистозная жидкость).

В современной лучевой диагностике метод МРТ считается самым чувствительным при выявлении изменений в мягкотканных структурах. Этот метод позволяет получать изображения в любой плоскости без изменения положения тела пациента, безвреден для человека.

Однако существуют противопоказания к выполнению МРТ, связанные с повреждающим воздействием магнитного поля и радиоимпульсов на некоторые аппараты (сердечные водители ритма, слуховые аппараты). Не рекомендуется выполнять МРТ при наличии в организме пациента металлических имплантатов, клемм, инородных тел. Поскольку большинство МР-томографов представляют собой замкнутое пространство (туннель магнита), выполнение исследования у пациентов с клаустрофобией крайне затруднительно или невозможно. Другим недостатком МРТ является продолжительное время исследования (в зависимости от программного обеспечения томографа от 30 мин до 1 ч).

Поскольку оба сустава функционируют как единое целое, нужно обязательно проводить билатеральное исследование. Принципиальным является применение катушки (поверхностной) малого диаметра (8-10 см), что позволяет получить максимальное пространственное разрешение. При позиционировании катушки ее центр располагают на 1 - 1,5 см вентральнее наружного слухового прохода (рис. 3.33).

Методика МР-исследования.

Сканирование начинается при закрытом рте (в положении привычной окклюзии), а затем - при открытом до 3 см рте для определения максимальной физиологической смещаемого внутрисуставного диска и суставной головки. С целью удержания открытого рта в стабильном положении применяют фиксаторы из немагнитного материала.

Рис. 3.33. Позиционирование катушки-детектора при МРТ.
С - катушка; TMJ - ВНЧС; ЕАС - наружный слуховой проход.

Стандартный протокол МР-ис-следования включает выполнение парасагиттальных Т1 и Т2 ВИ, па-ракорональных Т1 ВИ в положении окклюзии, парасагиттальных Т1 ВИ при открытом рте и кинематику сустава (сканирование выполняют в несколько фаз при постепенном открывании рта от закрытого до максимально открытого положения). Парасагиттальные срезы планируются по плоскости, перпендикулярной длинной оси суставной головки. Зона исследования включает наружный слуховой проход, дно височной ямки, восходящую ветвь нижней челюсти. Эта проекция предпочтительна для исследования внутрисуставного диска и диффе-ренцировки других внутрисуставных структур.

Т1 ВИ позволяют четко дифференцировать форму, структуру, степень дегенерации диска, выявить изменения латеральной крыловидной мышцы (в том числе фиброз в верхнем брюшке), оценить состояние биламинарной зоны и связок, а также костных структур. После получения Т1 ВИ выполняют Т2 ВИ, аналогичные по геометрии сканирования (направлению плоскости сканирования, толщине срезов и промежутков между ними, величине поля обзора). Т2 В И позволяют четко выявлять даже минимальное количество жидкости в верхнем и нижнем отделах сустава, отек биламинарной зоны и периартикуляр-ных мягких тканей.

Следующий этап исследования - получение парасагиттальных Т1 взвешенных сканов при открытом рте. Эта последовательность помогает оценить подвижность внутрисуставного диска, смещаемость диска и суставной головки относительно друг друга. Оптимальная величина открывания рта 3 см, когда головка нормальной подвижности смещается под верхушку суставного бугорка. Паракорональные (фронтальные) срезы выполняются параллельно длинной оси суставных головок в положении окклюзии. Эти проекции предпочтительны для оценки бокового смещения диска, конфигурации и деформации суставной головки.

Парасагиттальные Т2 ВИ имеют меньшее анатомо-топографическое разрешение по сравнению с Т1 ВИ. Но Т2 ВИ более чувствительны и предпочтительны для выявления внутрисуставной жидкости при различных патологических состояниях.

Если ВНЧС изменен вторично, а первичный процесс локализуется в окружающих тканях, выполняют Т2-взвешенные томограммы в аксиальной проекции, а также Т1-взвешенные томограммы в аксиальной и фронтальной проекциях до и после контрастного усиления (внутривенного введения контрастных препаратов, содержащих хила-ты гадолиния). Контрастное усиление целесообразно при поражении ВНЧС вследствие ревматоидных процессов.

Быстрые последовательности метода используют при исследовании кинематики сустава для оценки положения диска и суставной головки в 5 различных фазах открывания рта: от положения окклюзии (1-я фаза) до максимально открытого рта (5-я фаза).

Рис. 3.34. Т1 ВИ в кососагиттальной проекции. Нормальное взаиморасположение суставных структур при центральной окклюзии. На схеме стрелкой обозначены центральная зона диска и вектор жевательной нагрузки.

Статичные МР-томограммы позволяют оценить положение диска и головки только в двух позициях. Кинематика дает четкое представление о подвижности структур сустава в процессе постепенного открывания рта.

Нормальная МР-анатомия. Косо-сагиттальные сканы позволяют визуализировать суставную головку как выпуклую структуру. На Т1 ВИ низкой интенсивности кортикальный слой костных элементов сустава, как и фиброзный хрящ суставных поверхностей, четко отличается от жиросодержащего трабекулярного компонента кости. Суставная головка и ямка имеют четкие округленные контуры. В положении центральной окклюзии (закрытый рот) суставная головка расположена в центре суставной ямки. При этом максимальная ширина суставной щели 3 мм, расстояние между поверхностью головки до передних и задних отделов суставной ямки одинаковое.

Внутрисуставной диск визуализируется как двояковогнутая структура низкой интенсивности и однородной структуры (рис. 3.34). Нерезкое повышение интенсивности сигнала задних отделов диска отмечается в 50 % неизмененных дисков и не должно рассматриваться как патология без соответствующих изменений формы и положения.

В положении окклюзии диск располагается между головкой и задним скатом суставного бугорка. В норме верхний полюс головки в положении окклюзии находится в позиции «12 часов» и переднезадние отклонения не должны превышать 10°.

Передние отделы биламинарной структуры прикрепляются к задней части диска и соединяют диск с задними отделами суставной капсулы.

Низкоинтенсивный сигнал диска и высокоинтенсивный сигнал биламинарной зоны на Т1 В И позволяют четко дифференцировать контуры диска.

ВНЧС функционирует как комбинация двух суставов. Когда рот начинает открываться, суставная головка совершает вращательные движения в нижних отделах сустава.

Рис. 3.35. Т1 ВИ в кососагиттальной проекции. Нормальное взаиморасположение внутрисуставных структур при открытом рте. Суставной диск - под верхушкой суставного бугорка, центральная зона диска - между верхушками бугорка и головки.

При дальнейшем открывании рта продолжается смещение диска вперед за счет тяги латеральной крыловидной мышцы. Когда рот полностью открыт, головка достигает вершины суставного бугорка, диск полностью покрывает суставную головку, причем между головкой и вершиной суставного бугорка располагается промежуточная зона диска (рис. 3.35).

Рис. 3.36. Т1 ВИ в косокорональнои проекции. Нормальное взаиморасположение суставных структур при центральной окклюзии. Диск как шапочка покрывает суставную головку.

Косокорональная проекция позволяет выявить медиальное или латеральное смещение диска. Диск определяется как низкоинтенсивная структура, покрывающая суставную головку как шапочка (рис. 3.36). Эта проекция предпочтительна для выявления латерализации положения головки, а также для оценки состояния субхондральных отделов ее костной структуры, обнаружения внутрисуставных остеофитов.

В.А.Хватова
Клиническая гнатология

Результаты исследования и их обсуждение

Магнитно-резонансная томография в диагностике опухоли почки и верхних мочевых путей.

Нами проанализированы результаты магнитно-резонансной томографии 186 пациентов, из них 175 с подозрением на опухоль паренхимы почек и 11 пациентов с уроэпителиальным раком. 106 пациентам проводилась мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) с оценкой трех фаз контрастирования. У 49 пациентов из 175 по данным МРТ опухоль почки не обнаружена.

МРТ в комбинации с другими диагностическими исследованиями, макро - и микроскопическими операционными находками при опухоли почки проведена нами у 126 пациентов. Из них мужчин 74, женщин 52. Возраст больных от 23 до 79 лет. Средний возраст 53,9 лет.,4 %) пациента имели размер новообразования не более 3 см (от 1,4 до 3,0 см, средний размер 2,6 см). У одного из этих пациентов имела место двухсторонняя синхронная опухоль почки. Оба новообразования имели размер до 3 см. Таким образом, опухолей до 3 см было 33. У,7 %) пациентов опухоль была более 3 см в диаметре (от 3,2 до 16,5 см, средний размер 4,3 см).

Чувствительность МРТ в отношении выявления опухоли почки в наших наблюдениях составила - 96,2%, специфичность – 95,9%, точность – 97,8%.

Гистологический материал был получен у 25 пациентов (26 опухолей) с образованиями менее 3см, которые все были прооперированы. Анализ МР картины маленьких опухолей показал, что однородная структура образования как на Т1 так и на Т2-взвешенных изображениях имела место у 18 из 26 опухолей. У 8 опухолей структура была неоднородная за счет жидкостных включений. При однородной структуре новообразований интенсивность МР сигнала от них у всех 18 приближалась к интенсивности сигнала от паренхимы почки на Т1-взвешенных изображениях. На Т2-взвешенных изображениях при этом опухоль либо так же была практически идентична по интенсивности к паренхиме (у 11 образований), либо имела повышенную интенсивность МР сигнала (у 7 образований). Мы провели сравнительный анализ МР картины маленьких опухолей почки с их гистологическим типом. 25 из 26 опухолей имели строение почечно-клеточного рака. В 1 наблюдении диагностирована мультикистозная нефрома. Результаты анализа представлены в таблице 2.

Таблица 2. Сопоставление гистологических типов опухоли почки до 3 см с характеристиками их МР сигнала.

Гистологический тип опухоли	Однородный МР сигнал	Неоднородный МР сигнал
Изоинтенсивный	Гиперинтенсивный на Т2	Изоинтенсивный	Гиперинтенсивный (преимущественно)
Светлоклеточный рак
Смешанноклеточный рак
Зернистоклеточный рак
Аденокарцинома
Мультикистозная нефрома

Таким образом, в наших случаях на Т1-взешенных изображениях от всех образований отмечался однородный изоинтенсивный сигнал практически идентичный сигналу от паренхимы. При этом в 2 случаях светлоклеточного рака и в 1 смешанноклеточного сигнал был изоинтенсивным и на Т2. Гиперинтенсивный сигнал на Т2-взвешенных изображениях отмечался в 5 случаях светлоклеточного рака. Неоднородность МР-сигнала лучше выявлялась на Т2-взвешенных изображениях и была преимущественно гиперинтенсивной в 3 наблюдениях при светлоклеточном раке, в 2 смешанноклеточном и по 1 наблюдению при остальных гистологических формах.

Неоднородный МР сигнал от опухоли в этой группе пациентов имел место у 8 образований и был обусловлен, прежде всего, кистозными включениями в опухолевую ткань вне зависимости от ее гистологического типа, что давало преимущественно повышенную интенсивность МР сигнала на Т2-взвешенных изображениях. При этом на Т1-взвешенных изображениях данные зоны имели пониженную интенсивность сигнала. Ниже приводится одно из наших наблюдений, касающихся МР - диагностики малых новообразований почки.

Проведение МР и патоморфологических сопоставлений в наших наблюдениях с маленькой опухолью не позволило выявить каких-либо характерных проявлений различных гистологических типов почечно-клеточного рака на МР томограммах, также как и обнаружить четкие признаки злокачественного либо доброкачественного процесса. По нашему мнению на основании МР картины опухоли, ее способности накапливать контрастное вещество, неправомочно делать заключения относительно гистологического типа образования.

При экстраренальном распространении опухоли в ее выявлении помогает соответствующая деформация контура почки, но при интраренальном расположении и изоинтенсивном сигнале от опухоли трактовка МР-томограмм может быть весьма затруднительной. В подобных ситуациях следует прибегать к применению контрастных веществ.

Мы проанализировали результаты 16 динамических исследований при новообразованиях почки различного размера. Во всех наблюдениях динамика накопления контрастного вещества в опухоли отличалась от накопления в неизмененной паренхиме.

Интенсивность накопления варьировала от 160 до 240 ед. Эти параметры напрямую зависят от функционального состояния почек. В исследуемой группе пациентов не были зарегистрированы, какие либо значимые изменения функции почек.

Динамика контрастирования опухоли может иметь разнообразные характеристики, как скорости накопления, так и интенсивности, но интенсивность накопления во всех исследуемых наблюдениях была ниже, чем в неизмененной паренхиме. Кроме того, как правило, кривая накопления контрастного вещества в опухоли характеризовалась неравномерностью в отличие от достаточно ровного графика паренхимы (рис. 28).

Было проведено измерение интенсивности сигнала от опухоли до и после контрастного усиления. Процент усиления вычисляли по формуле:

где ИСpre - интенсивность сигнала до введения контраста, а ИСpost – после.

Площадь зоны измерения у разных пациентов была различной, но не менее 0,7 см2, и располагалась в пределах двух третей центральной зоны опухоли почки или участка усиления ткани опухоли. Средняя преконтрастная ИС опухолей почек составляла 107,8 ±44,8, а постконтрастная – 206,5 ±97.3 через 1 минуту, 222,4 ±79.8 через 2 минуты, 229,0 ±78,8 через 3 минуты, 218,3 ±77.4 через 4 минуты и 210,4± 79.4 через 5 минут.

По нашему мнению, хотя доконтрастные МР-изображения дают важную о наличии жировой ткани, кровоизлияний или кистозных структур в опухоли, применение только бесконтрастных импульсных последовательностей может затруднить дифференциацию простых кист от кистозной формы ПКР. В связи с тем, что способность к контрастированию является отличительной чертой ПКР, динамическое контрастирование применялось нами во всех случаях при подозрении на опухоль почки и при опухолях менее 3см.

Если маленькая опухоль при МРТ без контрастирования может быть видна не вполне четко, то выявление опухоли более 3 см, как правило, не вызывает затруднений. Во всех 94 наших наблюдениях, в которых опухоль была более 3 см в диаметре, при МРТ она была четко визуализирована даже без контрастирования. Патоморфологические процессы, происходящие в опухолях в виде кровоизлияний и некроза, представляют собой естественный контраст при МРТ, что обусловливает четкую визуализацию новообразований. Это позволяет выявлять как экстраренально распространяющиеся новообразования, так и интраренально расположенные опухоли, причем визуальная картина опухоли на МР томограммах без контрастирования может быть более демонстративной, чем на компьютерных томограммах с контрастированием.

Нами при гистологическом исследовании из 95 опухолей более 3 см в диаметре в 88 наблюдениях выявлен почечно-клеточный рак, в 1- фибросаркома, в 4– ангиомиолипома, в 1 наблюдении ксантогранулематозный пиелонефрит, еще в 1- онкоцитома.

Из 88 наблюдений с почечно-клеточным раком светлоклеточный его вариант встретился у 61 пациентов (69,3%), смешанноклеточный – у,9%), Зернистоклеточный – у 7 (8%), аденокарцинома – у 6 (6,8%). Во всех этих наблюдениях МР картина опухоли была неоднородной. В этих наблюдениях мы провели сопоставление данных МРТ и патогистологических результатов с целью определения возможности МР в выявлении того или иного гистологического типа почечно-клеточного рака. Учитывая, что во всех 88 наблюдениях новообразования имели неоднородную структуру, мы в каждом наблюдении выбирали преимущественный МР сигнал. Результаты анализа представлены в таблице 3.

Анализ результатов показал, что на Т2-взвешенных изображениях при светлоклеточном варианте рака 78,7% образований были преимущественно гиперинтенсивными, 21,3% - изоинтенсивными. При смешанноклеточном раке 64,3% образований были гиперинтенсивными, 35,7% - изоинтенсивными. При зернистоклеточном раке 57,1% были изоинтенсивными, а 42,9% - гиперинтенсивными. При аденокарциноме 50% образований были изоинтенсивными и столько же гиперинтенсивными. Гипоинтенсивных образований на Т2-взвешенных изображениях среди наших наблюдений не было.

На Т1-взвешенных изображениях процентное соотношение интенсивности сигнала в каждой гистологической группе было следующим: при светлоклеточном раке 78,7% образований были преимущественно гипоинтенсивными, изоинтенсивными- 16,4%, гиперинтенсивными – 4,9%; при смешанноклеточном раке изоинтенсивными были 71,4%, гипо - и гиперинтенсивных образований было по 14,3%; при зернисто-клеточном варианте изоинтенсивными был 57,2% образований, гиперинтенсивными - 28,6%, гипоинтенсивными - 14,2%; при аденокарциноме 66,7% образований имели изоинтенсивный сигнал и 33,3 % гипоинтенсивный. Только при зернистоклеточном варианте рака изоинтенсивный сигнал от опухоли встречался значительно чаще, чем другие характеристики сигнала, как на Т1, так и на Т2-взвешенных изображениях, но эта разница статистически не достоверна (в соответствии с точным критерием Фишера р > 0,4).

Таблица 3. Результаты сопоставления МР картины почечно-клеточного рака с вариантами гистологического его строения в 88 наблюдениях.

Гистологический тип	Т1-взвешенные изображения		Т2-взвешенные изображения
Гипо *	Гипер			Гипер
Светлоклеточный
Смешанноклеточный
Зернистоклеточный
Аденокарцинома

* - имеется в виду преимущественная интенсивность МР сигнала от опухоли (гипоинтенсивный, изоинтенсивный, гиперинтенсивный).

При светлоклеточном раке 78,7% опухолей имели гиперинтенсивный сигнал на Т2 и гипоинтенсивный на Т1. Вероятнее всего, это связано с тем, что для светлоклеточного варианта почечноклеточного рака, более чем для других его форм, характерно кистообразование, как проявление истинного опухолевого роста. При этом проявления вторичных изменений в опухолевой ткани в виде очагов некроза и кровоизлияний могут также давать похожие изменения МР сигнала. В связи с этим, по нашему мнению, невозможно оценивая МР картину новообразования делать даже предположение относительно его морфологической структуры.

Как уже было отмечено выше, в группе опухолей более 3 см помимо 88 наблюдений почечно-клеточного рака, в 3 случаях диагностирована ангиомиолипома, в 1 - фибросаркома и в 1 – ксантогранулематозный пиелонефрит, в 1-онкоцитома.

Доброкачественные опухоли с преимущественным жировым компонентом, такие как липомы и ангиомиолипомы были высокоинтенсивными как на Т1 так и на Т2-взвешенных изображениях, то есть сигнал от них гиперинтенсивный (ярким). Для подтверждения липидной природы образования необходимым являлось применение импульсных последовательностей в режиме подавления сигнала от жировой ткани. При использовании данной последовательности уменьшается вклад жировой составляющей в формировании изображения. Это приводит к тому, что МР-сигнал от всех структур содержащих жировой компонент является низкоинтенсивным (темным). Таким образом, если диагностировано новообразование гиперинтенсивное, как на Т1-, так и на Т2-взвешенных изображениях, а при сканировании в режиме подавления сигнала от жира оно низкоинтенсивное, можно утверждать, что данное новообразование имеет жировое происхождение.

Сложности возникают в том случае, если в состав образования входят не только жировые компоненты, но и участки кровоизлияния, например при ангиомиолипомах или широкая сеть кровеносных сосудов. По нашим данным, четкие ровные границы ангиомиолипомы, усиленных химическим артефактом сдвига, отражают доброкачественную, неинфильтративную особенность роста.

В наблюдениях фибросаркомы, и ксантогранулематозного пиелонефрита характерных именно для этих заболеваний МР признаков мы не отметили. Также, нет четких, характерных МР-признаков позволяющих отдифференцировать доброкачественные образования, в частности онкоцитомы от почечно-клеточного рака.

Следует подчеркнуть, что в большинстве наблюдений, выявить опухоль почки позволяет как МСКТ, так и МРТ. Но, надо учитывать, что для проведения МСКТ почек необходимо внутривенное контрастирование, а при МРТ только в случаях малых (менее 3см) образований. Поэтому, если выполнение МСКТ с контрастированием противопоказано, МРТ в этих случаях является полноценной альтернативой.

Магнитно-резонансная томография обладает очень важной особенностью. Она, в отличие от компьютерной томографии, позволяет обнаруживать псевдокапсулу опухоли почки.

Среди наших наблюдений псевдокапсула обнаружена при МРТ у 14 новообразований до 3 см (42,4%) и у 26 новообразований более 3 см (27,6%). Мы проанализировали гистологические варианты опухолей, у которых при МРТ диагностирована псевдокапсула. Среди опухолей с псевдокапсулой подавляющее большинство в наших наблюдениях составлял светлоклеточный вариант почечно-клеточного рака, причем высокой степени дифференцировки. При других гистологических видах почечно-клеточного рака в единичных наблюдениях также выявлялась псевдокапсула опухоли. Умеренная степень дифференцировки раковых клеток имела место только в 5 наблюдениях (19,2%) почечно-клеточного рака при размерах опухоли более 3 см и в 1 наблюдении (7,2%) при новообразованиях до 3 см, где была обнаружена псевдокапсула опухоли. Низкой степени дифференцировки раковых клеток у пациентов, имеющих псевдокапсулу опухоли, в наших наблюдениях не было. Следует отметить, что во всех 4 наблюдениях ангиомиолипомы нам удалось четко визуализировать псевдокапсулу.

Сопоставления данных МРТ с морфологическими данными в наших наблюдениях показали, что магнитно-резонансная томография позволяет достаточно четко визуализировать псевдокапсулу опухоли в наблюдениях, где последняя хорошо выражена и определяется макроскопически. В тех наблюдениях, где псевдокапсула опухоли при МРТ не визуализировалась, макроскопический анализ операционного материала так же не позволил нам ее выявить. Четкость визуализации капсулы на МР томограммах напрямую зависит от степени ее выраженности (чем толще капсула, тем лучше она видна на томограммах) и от интенсивности сигнала от опухоли. Наиболее оптимальным для выявления псевдокапсулы является Т2-взвешенное изображение, на котором она представляется в виде низкоинтенсивного ободка вокруг опухоли на фоне умеренно высокоинтенсивной паренхимы и высокоинтенсивной опухоли. В случае, когда опухоль гипо или изоинтенсивная выявление капсулы затруднительно. Контрастирование в наших наблюдениях не давало дополнительной информации и в целом не способствовало выявлению капсулы. Это вероятно связано, с тем, что фиброзная ткань капсулы медленно (фактически в паренхиматозную фазу) накапливает препарат и дифференцировать псевдокапсулу на фоне накопления препарата всей паренхимой затруднительно. Для дифференциации химического артефакта сдвига от капсулы, ее наличие оценивалось на границе опухоли и паренхимы, так как данный артефакт часто отмечается на границе опухоли и околопочечной жировой тканью. Ни в одном наблюдении нам не удалось выявить псевдокапсулу опухоли почки при спиральной и мультиспиральной компьютерной томографии.

Возможности МРТ в выявлении псевдокапсулы опухоли почки, на наш взгляд, могут иметь очень большое значение в планировании объема и характера оперативного вмешательства.

Мы проанализировали информативность МРТ в стадировании рака почки в обеих группах пациентов, сопоставив стадии болезни, установленные при МРТ, с окончательными, морфологически верифицированными. Поскольку у пациентов с опухолью почки в большинстве наблюдений (n=106) выполнялась МСКТ, мы имели возможность сравнить результативность МРТ и МСКТ в стадировании процесса. Стадирование проводилось согласно классификации TNM по следующим параметрам: идентификация и характеристика опухоли (локализация и распространение), наличие псевдокапсулы опухоли (тонкий слой фиброзной ткани и уплотненной паренхимы вокруг очага поражения) или проникновения опухоли в перинефральную клетчатку (определяемую по наличию небольших прослоек и узелков, окружающих очаг поражения), вовлечение в процесс надпочечников или окружающих тканей, наличие сателлитных поражений в пределах фасции Герота, поражение лимфоузлов и наличие отдаленных метастазов. Операционные результаты у больных с венозной инфильтрацией использовались в дополнение к гистопатологическим данным для оценки распространенности опухолевого тромбоза.

По нашим данным вне зависимости от применяемой методики трудно отдифференцировать I стадию от II, а также наибольшие трудности стадирования возникают при разграничении опухолей в стадиях Т1\Т2 от опухолей в стадии Т3 (распространение процесса в паранефральную жировую клетчатку.). Распространение опухолевого процесса на паранефральную жировую клетчатку часто имеет микроскопический характер, и визуальными методами определить это невозможно. Если образование достигало капсулы почки, то это оценивалось как инфильтрация околопочечного жира, проводилось измерение толщина фасции Герота рядом с опухолью, а также оценивалось изменение сигнала в околопочечной жировой ткани. При наличии этих признаков выставлялась стадия T3а.

На МР-изображениях оценивалось отсутствие сигнала от кровотока в НПВ при различных импульсных последовательностях. При этом по нашим наблюдениям градиент-эхо импульсная последовательность с так называемой методикой «яркой» крови была наиболее информативной в плане выявления нарушений потока в почечной вене, и нижней полой вене и подтверждения наличия опухолевого тромбоза. Яркость изображения кровотока зависит от притока и является оптимальной при TR, равном примерно 35 мс, и коротком TE (1-5 мс). Эффект притока становится максимальным в аксиальной плоскости, что позволяет получить изображения сосудов наилучшего качества. Примечательно, что эти изображения лишены артефактов потока, но его нарушения в НПВ временами могут имитировать тромбы. В этих случаях можно применить быструю градиент-эхо последовательность с кардиосинхронизацией, поскольку при наличии тромба имел место стойкий дефект наполнения в течение всего сердечного цикла. Также с кардиосинхронизацией применяли МР-венокаваграфию с последующей трехмерной реконструкцией нативных изображений. При этом на фоне высокой интенсивности сигнала от кровотока, отмечалась зона выпадения сигнала на всем протяжении опухолевого тромба. В случаях с венозной инфильтрацией, оценивалось распространение опухолевого тромба вниз как T3b, а за пределы диафрагмы как T3c.

При венозной инфильтрации на МСКТ оценивались все три фазы контрастирования. Результаты радиологической стадии были коррелированны с гистопатологическими и интраоперационными результатами. Результаты анализа представлены в таблице 4.

Таблица 4. Сравнение информативности стадирования ПКР по данным МСКТ, МРТ и морфологического исследования.

	Опухоли до 3 см (n=26)	Опухоли более 3 см (n=88)
Морфология			Морфология

Из таблицы видно, что результаты обеих томографических методик имеют тенденцию к завышению стадии при дифференциации Т1 и Т3а стадий. По данным МСКТ дооперационный диагноз совпал с морфологическим при опухоли до 3см у 11 новообразований (42,3%), при опухоли более 3 см – в 72 наблюдениях (83,7%). По данным МРТ эти цифры были,7%) и%) соответственно. Таким образом, по нашим данным МРТ оказалась точнее МСКТ при стадировании рака почки. Существуют объективные причины, объясняющие эту разницу. По результатам МСКТ, которая не позволяет визуализировать почечную капсулу, невозможно судить об ее инвазии. Если новообразование выходит за контур почки устанавливается стадия Т3а. При МРТ почечная капсула также не визуализируется, но применение импульсных последовательностей с подавлением сигнала от жира в ряде наблюдений позволяет зафиксировать изъеденность внешнего, граничащего с паранефрием, контура новообразования, что может свидетельствовать о разрушении капсулы почки и инвазии паранефрия. Эта особенность метода позволила в наших наблюдениях повысить информативность стадирования рака почки, по сравнению с информативностью МСКТ, при образованиях до 3см на 11,7%, а при образованиях большего размера на 6,4%. По нашим данным нарушение целостности псевдокапсулы опухоли внутри почечной паренхимы свидетельствует об инвазии опухоли. Однако, на границе опухоли с жировой тканью часто возможны артефакты химического сдвига, симулирующие псевдокапсулу. В этих случаях использование последовательностей с подавлением сигнала от жировой ткани позволяло нам достоверно уточнить стадию процесса.

Глава 5. Основы и клиническое применение магнитно-резонансной томографии

Глава 5. Основы и клиническое применение магнитно-резонансной томографии

Магнитно-резонансная томография (МРТ) - один из самых молодых методов лучевой диагностики. Метод основан на феномене ядерно-магнитного резонанса, который известен с 1946 г., когда F. Bloch и E. Purcell показали, что некоторые ядра, находящиеся в магнитном поле, индуцируют электромагнитный сигнал под воздействием радиочастотных импульсов. В 1952 г. за открытие магнитного резонанса им была вручена Нобелевская премия.

В 2003 г. Нобелевская премия по медицине была присуждена британскому ученому Питеру Мэнсфилду (Sir Peter Mansfield) и его американскому коллеге Полу Лотербуру (Paul Lauterbur) за исследования в области МРТ. В начале 1970-х гг. Пол Лотербур открыл возможность получать двухмерное изображение благодаря созданию градиента в магнитном поле. Анализируя характеристики испускаемых радиоволн, он определил их происхождение. Это позволило создавать двухмерные изображения, которые нельзя получить другими методами.

Доктор Мэнсфилд развил исследования Лотербура, установив, каким образом можно анализировать сигналы, которые подает в магнитном поле человеческий организм. Он создал математический аппарат, позволяющий в кратчайший срок преобразовывать эти сигналы в двухмерное изображение.

Споров по поводу приоритета открытия МРТ было много. Американский физик Рэймонд Дамадьян (Raymond Damadian) объявил себя настоящим изобретателем МРТ и создателем первого томографа.

Вместе с тем принципы построения магнитно-резонансных изображений человеческого тела задолго до Рэймонда Дамадьяна разработал Владислав Иванов. Исследования, которые в то время казались сугубо теоретическими, через десятки лет нашли широкое практическое применение в клинике (с 80-х гг. ХХ века).

Для получения МР сигнала и последующего изображения используют постоянное гомогенное магнитное поле и радиочастотный сигнал, который изменяет магнитное поле.

Основные компоненты любого МР-томографа:

Магнит, который создает внешнее постоянное магнитное поле с вектором магнитной индукции В 0 ; в системе СИ единицей измерения магнитной индукции является 1 Тл (Тесла) (для сравнения - магнитное поле Земли составляет примерно 5 x 10 -5 Тл). Одним из основных требований,

предъявляемых к магнитному полю, является его однородность в центре тоннеля;

Градиентные катушки, которые создают слабое магнитное поле в трех направлениях в центре магнита, и позволяют выбрать область исследования;

Радиочастотные катушки, которые используются для создания электромагнитного возбуждения протонов в теле пациента (передающие катушки) и для регистрации ответа сгенерированного возбуждения (приемные катушки). Иногда приемные и передающая катушки совмещены в одну при исследовании различных частей тела, например головы.

При выполнении МРТ:

Исследуемый объект помещается в сильное магнитное поле;

Подается радиочастотный импульс, после которого происходит изменение внутренней намагниченности с постепенным его возвращением к исходному уровню.

Эти изменения намагниченности многократно считываются для каждой точки исследуемого объекта.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МРТ

Организм человека примерно на 4/5 состоит из воды, около 90% вещества составляет водород - 1 Н. Атом водорода является простейшей структурой. В центре есть положительно заряженная частица - протон, а на периферии - значительно меньшая по массе: электрон.

Постоянно вращается вокруг ядра (протона) только электрон, но одновременно с этим происходит вращение протона. Он вращается примерно как волчок вокруг собственной оси, и одновременно его ось вращения описывает окружность, так что получается конус (см. рис. 5.1, а, б).

Частота вращения протона (прецессия) очень высока - примерно 40 МГц, т. е. за 1 с. он делает - около 40 млн оборотов. Частота вращения прямо пропорциональна напряженности магнитного поля и называется частотой Лар-мора. Движение заряженной частицы формирует магнитное поле, вектор которого совпадает с направлением конуса вращения. Таким образом, каждый протон можно представить в виде маленького магнита (спина), который имеет свое собственное магнитное поле и полюсы - северный и южный (рис. 5.1).

Протоны имеют самый высокий магнитный момент и, как отмечалось выше, самую большую концентрацию в организме. Вне сильного магнитного поля эти маленькие магниты (спины) ориентированы хаотично. Попадая под действие сильного магнитного поля, которое составляет основу магнитно-резонансной томографической установки, они выстраиваются вдоль основного магнитного вектора В 0 . Возникающая при этом продольная намагниченность спинов будет максимальной (см. рис. 5.2).

После этого подается мощный радиочастотный импульс определенной (резонансной) частоты, близкой к частоте Лармора. Он заставляет все протоны перестраиваться перпендикулярно (90°) основному магнитному вектору В 0 и совершать синхронное вращение, вызывая собственно ядерный резонанс.

Продольная намагниченность становится равной нулю, но возникает поперечная намагниченность, так как все спины направлены перпендикулярно основному магнитному вектору В 0 (см. рис. 5.2).

Рис. 5.1. Принцип ядерного магнитного резонанса: а - протоны вращаются (прецессируют) вокруг собственной оси с частотой примерно 40 млн оборотов в секунду; б - вращение происходит вокруг оси по типу «волчка»; в - движение заряженной частицы вызывает формирование магнитного поля, который

можно представить в виде вектора

Под влиянием основного магнитного вектора В 0 спины постепенно возвращаются к исходному состоянию. Это процесс называется релаксацией. Поперечная намагниченность уменьшается, а продольная увеличивается (см. рис. 5.2).

Скорость этих процессов зависит от наличия химических связей; наличия или отсутствия кристаллической решетки; возможности свободной отдачи энергии с переходом электрона с более высокого на более низкий энергетический уровень (для воды это макромолекулы в окружении); неоднородности магнитного поля.

Время, за которое величина основного вектора намагниченности вернется к 63% первоначального значения, называют временем Т1-релаксации, или спин-решетчатой релаксацией.

После подачи радиочастотного импульса все протоны вращаются синхронно (в одной фазе). Затем из-за небольшой неоднородности магнитного поля спины, вращаясь с разной частотой (частотой Лармора), начинают вращаться в разных фазах. Другая частота резонанса позволяет «привязать» тот или иной протон к конкретному месту в исследуемом объекте.

Время релаксации Т2 наступает приблизительно в момент начала рас-фазировки протонов, которая происходит из-за негомогенности внешнего магнитного поля и наличия локальных магнитных полей внутри исследуемых тканей, т. е. когда спины начинают вращаться в разных фазах. Время,

за которое вектор намагниченности уменьшится до 37% первичного значения, называют временем Т2-релаксации, или спин-спиновой релаксацией.

Рис. 5.2. Этапы МР-исследования: а - объект помещается в сильное магнитное поле. Все векторы направлены вдоль вектора В 0 ; б - подается радиочастотный резонансный 90° сигнал. Спины направлены перпендикулярно вектору В 0 ; в - после этого происходит возврат к первоначальному состоянию (возрастает продольная намагниченность) - Т1 релаксация; г - из-за негомогенности магнитного поля в зависимости от удаленности от центра магнита спины начинают вращаться с разной частотой - происходит расфазировка

Эти изменения намагниченности считываются многократно для каждой точки исследуемого объекта и в зависимости от начала измерения МР-сиг-нала, характерного для разных импульсных последовательностей, мы получаем Т2-взвешенные, Т1-взвешенные или протон-взвешенные изображения.

В МРТ радиочастотные импульсы могут подаваться в различных комбинациях. Эти комбинации называются импульсными последовательностями. Они позволяют добиваться различной контрастности мягкотканных структур и применять специальные методики исследования.

Т1-взвешенные изображения (Т1-ВИ)

На Т1-ВИ хорошо определяются анатомические структуры. Т2-взвешенные изображения (Т2-ВИ)

Т2-ВИ имеют ряд преимуществ перед Т1-ВИ. Их чувствительность к большому количеству патологических изменений выше. Иногда становятся видимыми патологические изменения, которые не могут быть установлены при использовании Т1-взвешенных последовательностей. Кроме того, визуализация патологических изменений более надежная, если имеется возможность сравнения контраста на Т1- и Т2-ВИ.

В биологических жидкостях, содержащих разные по размеру молекулы, внутренние магнитные поля значимо различаются. Эти различия приводят к тому,

что расфазировка спинов наступает быстрее, время Т2 короткое, и на Т2-ВИ спинномозговая жидкость, например, всегда выглядит ярко-белой. Жировая ткань на Т1- и Т2-ВИ дает гиперинтенсивный МР-сигнал, так как характеризуется коротким временем Т1 и Т2.

Более подробно основные физические принципы магнитно-резонансной томографии описаны в переведенном на русский язык учебнике под редакцией профессора Ринка (Rinck) Европейского общества магнитного резонанса в медицине.

Характер получаемого сигнала зависит от множества параметров: числа протонов на единицу плотности (протонная плотность); времени Т1 (спин-решетчатой релаксации); времени Т2 (спин-спиновой релаксации); диффузии в исследуемых тканях; наличия тока жидкости (например, кровотока); химического состава; применяемой импульсной последовательности; температуры объекта; силы химической связи.

Получаемый сигнал отражается в относительных единицах серой шкалы. По сравнению с рентгеновской плотностью (единицы Хаунсфилда - HU), которая отражает степень поглощения рентгеновского излучения тканями организма и является сопоставимым показателем, интенсивность МР-сиг-нала - величина непостоянная, так как зависит от перечисленных выше факторов. В связи с этим абсолютные величины интенсивности МР-сигна-ла не сравнивают. Интенсивность МР-сигнала служит лишь относительной оценкой для получения контраста между тканями организма.

Важным показателем в МРТ является соотношение сигнал/шум. Это соотношение показывает, насколько интенсивность МР-сигнала превышает уровень шума, неизбежный при любых измерениях. Чем это соотношение выше, тем лучше изображение.

Одним из главных преимуществ МРТ является возможность создания максимального контраста между зоной интереса, например опухолью, и окружающими здоровыми тканями. Применяя разные импульсные последовательности, можно добиться большей или меньшей контрастности изображения.

Таким образом, для разных патологических состояний можно подобрать такую импульсную последовательность, где контраст будет максимальным.

В зависимости от напряженности магнитного поля различают несколько типов томографов:

До 0,1 Тл - сверхнизкопольный томограф;

От 0,1 до 0,5 Тл - низкопольный;

От 0,5 до 1 Тл - среднепольный;

От 1 до 2 Тл - высокопольный;

Более 2 Тл - сверхвысокопольный.

В 2004 г. FDA (Federal Food and Drug Administration - Федеральным управлением по пищевым продуктам и лекарственным средствам, США) разрешены к использованию в клинической практике МР-томографы с напряженностью магнитного поля до 3 Тл включительно. Проводятся единичные работы на добровольцах на 7 Тл МР-томографах.

Для создания постоянного магнитного поля используют:

Постоянные магниты, которые построены из ферромагнитных материалов. Их основным недостатком является большой вес - несколько

десятков тонн при небольшой силе индукции - до 0,3 Тл. Отсутствие громоздкой системы охлаждения и потребления электричества для формирования магнитного поля являются достоинствами таких магнитов;

Электромагниты, или резистивные магниты, представляющие собой соленоид, по которому пропускают сильный электрический ток. Они требуют мощной системы охлаждения, потребляют много электроэнергии, но при этом можно добиться большой однородности поля; диапазон магнитного поля таких магнитов составляет от 0,3 до 0,7 Тл.

Сочетания резистивного и постоянного магнита дают так называемые гибридные магниты, в которых получаются более сильные, чем в постоянных магнитах, поля. Они дешевле сверхпроводящих, но уступают им по величине поля.

Наиболее распространены сверхпроводящие магниты, которые являются резистивными, но используют явление сверхпроводимости. При температурах, близких к абсолютному нулю (-273 °С, или °К), происходит резкое падение сопротивления, и, следовательно, можно использовать огромные значения силы тока для генерации магнитного поля. Основным недостатком таких магнитов являются громоздкие, дорогостоящие многоступенчатые системы охлаждения с применением сжиженных инертных газов (Не, N).

МР-система со сверхпроводящим магнитом включает следующие компоненты:

Сверхпроводящий электромагнит с многоконтурной системой охлаждения, снаружи окруженной активным сверхпроводящим экраном для минимизации воздействия магнитного поля рассеяния; хладагентом является жидкий гелий;

Стол для пациента, перемещаемый в отверстие магнита;

МР-катушки для визуализации различных органов и систем, которые могут быть передающими, приемными и приемно-передающими;

Шкафы с электронной аппаратурой, система охлаждения, градиенты;

Компьютерную систему для управления, получения и хранения изображений, которая обеспечивает также интерфейс между компьютерной системой и пользователем;

Консоли управления;

Блок аварийной сигнализации;

Переговорное устройство;

Систему видеонаблюдения за пациентом (рис. 5.3). КОНТРАСТНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Для лучшего выявления патологических изменений (прежде всего опухолей) сигнал можно усилить путем внутривенного введения парамагнитного контрастного вещества, что будет проявляться усилением МР-сигнала от опухоли, например в зоне нарушения гематоэнцефалического барьера.

Контрастные вещества, используемые в МРТ, изменяют продолжительность Т1- и Т2-релаксации.

Наиболее часто в клинической практике применяют хелатные соединения редкоземельного металла гадолиния - гадовист, магневист, омнискан. Несколько неспаренных электронов и возможность свободной отдачи энергии с переходом электрона с более высокого на более низкий энергетический уровень позволяют значительно снижать Т1- и Т2-релаксацию.

Рис. 5.3. Внешний вид высокопольного магнитно-резонансного томографа: 1) тоннель магнита; 2) стол пациента, который перемещается в тоннель (центр) магнита; 3) пульт управления столом, с системой центровки и позиционирования области исследования; 4) встроенные в стол радиочастотные катушки для исследования позвоночника; 5) основные радиочастотные катушки для исследования головного мозга; 6) наушники

для связи с пациентом

В некоторых нормальных структурах физиологическое распределение соединений гадолиния обычно ведет к усилению сигнала в Т1-ВИ. В полости черепа выделяются только те структуры, которые не имеют гема-тоэнцефалического барьера, например гипофиз, шишковидное тело, сосудистое сплетение желудочков мозга и определенные участки черепных нервов. Усиления не происходит в остальных частях центральной нервной системы, в спинномозговой жидкости, в стволе мозга, во внутреннем ухе и в глазницах, за исключением сосудистой оболочки глаз.

Особенно интенсивно контрастируются соединениями гадолиния патологические очаги с повышенной проницаемостью гематоэнцефалического барьера: опухоли, участки воспаления и повреждения белого вещества (рис. 5.4).

Контрастные вещества на основе гадолиния, оказывая влияние на Т1-ре-лаксацию, при выполнении МР-ангиографии улучшают визуализацию мелких артерий и вен, а также участков с турбулентным током.

Рис. 5.4. Опухоль головного мозга. Контрастное вещество накапливается в опухолевой ткани вследствие нарушения гематоэнцефалического барьера. На постконтрастных Т1-ВИ опухоль характеризуется выраженным гиперинтенсивным МР-сигналом (б) по сравнению

с преконтрастным изображением (а)

МЕТОДИКИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОГО ТОМОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Стандартные методики

Стандартными методиками МРТ являются получение Т1-, Т2- и протон-взвешенных изображений (срезов) в различных плоскостях, дающих диагностическую информацию о характере, локализации и распространенности патологического процесса.

Помимо этого, используют специальные методики: контрастное усиление (в том числе динамическое контрастное усиление), МР-ангиографию, МР-миелографию, МР-холангиопанкреатикографию, МР-урографию), жи-роподавление, спектроскопию, функциональную МРТ, МР-диффузию, МР-пер-фузию, кинематическое исследование суставов.

Программное обеспечение МР-томографа позволяет выполнять ангиографию как с введением контрастного вещества, так и без него. В бесконтрастной ангиографии выделяют две основные методики: время-пролетную (ToF or time-of-flight) и фазоконтрастную (PC or phase contrast) ангиографию. Методики основаны на одном физическом принципе, но способ реконструкции изображения и возможности визуализации различаются. Обе методики позволяют получить как двухмерное (2D), так и трехмерное (3D) изображение.

Получение ангиографического изображения основано на селективном возбуждении (насыщении) радиочастотным импульсом тонкого среза исследуемой области. Затем происходит считывание суммарного магнитного спина, который увеличивается в сосуде из-за того, что происходит вытеснение током крови «насыщенных» спинов «ненасыщенными», которые имеют полновесную намагниченность и дают более интенсивный сигнал по сравнению с окружающими тканями (см. рис. 5.5).

Интенсивность сигнала будет тем выше, чем выше напряженность магнитного поля, скорость тока крови, если радиочастотный импульс будет перпендикулярен исследуемому сосуду. Интенсивность сигнала снижается в местах турбулентного движения крови (ме-шотчатые аневризмы, область после стеноза) и в сосудах с небольшой скоростью кровотока. Эти недостатки устраняются в фазоконт-растной и трехмерной время-пролетной ангиографии (3D ToF), где пространственная ориентация кодируется не величиной, а фазой спинов. Для визуализации мелких артерий и вен целесообразнее применить фазоконтрастную либо трехмерную время-пролетную ангиографию (3D ToF). Использование фазоконтрастной методики позволяет визуализировать кровоток в пределах заданных скоростей и видеть медленный кровоток, например, в венозной системе.

Для контрастной МР-ангиографии внутривенно вводят парамагнитные контрастные вещества, улучшающие визуализацию мелких артерий и вен, а также участков с турбулентным током, автоматическим инъектором для МР-томографов.

Специальные методики

МР-холангиография, миелография, урография - группа методик, объединенных общим принципом визуализации только жидкости (гидрография). МР-сигнал от воды выглядит гиперинтенсивным на фоне низкого сигнала от окружающих тканей. Применение МР-миелографии с ЭКГ-совмещением помогает оценить ток спинномозговой жидкости в субарахноидальном пространстве.

Динамическая МРТ используется для выявления прохождения контрастного вещества через область интереса после внутривенного введения препарата. В злокачественных опухолях происходят более быстрый захват и быстрое вымывание по сравнению с окружающими тканями.

Методика жироподавления применяется для дифференциальной диагностики жиросодержащих тканей, опухолей. При использовании Т2-ВИ жидкость и жир выглядят яркими. В результате генерации селективного импульса, свойственного жировой ткани, происходит подавление МР-сигнала от нее. При сравнении с изображениями до жироподавления можно уверенно высказаться о локализации, например, липом.

Рис. 5.5. Общая схема бесконтрастной магнитно-резонансной ангиографии. Получение изображения основано на селективном возбуждении (насыщении) радиочастотным импульсом тонкого среза исследуемой области (темная полоса). В сосуде происходит вымещение током крови «насыщенных» спинов «ненасыщенными», которые имеют полновесную намагниченность и дают интенсивный МР-сигнал по сравнению с окружающими тканями

МР-спектроскопия водородная (1 H) и фосфорная (31 Р) позволяет в результате разделения МР-сигналов от различных метаболитов (холин, креатинин, N-ацетиласпартат, изониозид, глутамат, лактат, таурин, g-аминобутират, аланин, цитрат, аденозинтрифосфатаза, креатинфосфат, фосфомоноэфир, фосфодиэфир, неорганический фосфат-Pi, 2,3-фосфоглицерат) выявлять изменения на биохимическом уровне, до того как возникли изменения, видимые на традиционных Т1- и Т2-ВИ.

При МРТ возможно выполнение функциональной томографии головного мозга на основе методики BOLD (Blood Oxygen Level Dependent - зависящей от уровня кислорода в крови). Выявляются участки, где происходит усиление кровотока и, соответственно притока, кислорода в кору согласно топике раздражаемого анализатора или моторной зоны.

Для выявления изменений головного мозга в острейшем периоде ишеми-ческого инсульта выполняется диффузионная и перфузионная МРТ.

Под диффузией понимают движение свободных молекул воды, которое снижается в ишемизированной ткани мозга. Методика МР-диффузии позволяет выявлять участки понижения так называемого измеряемого коэффициента диффузии (ИКД) в зонах ишемического повреждения головного мозга, когда изменения при обычной (Т1-, Т2- и протон-взвешенной) томографии в первые часы еще не определяются. Зона, выявленная на диффузионных изображениях, соответствует зоне необратимых ишемических изменений. ИКД определяется путем использования специальной серии импульсных последовательностей. Время сканирования составляет чуть больше минуты, введения контрастного вещества не требуется.

Под термином «тканевая перфузия» понимается процесс доставки с кровью кислорода на капиллярном уровне. При перфузионной МРТ вводят 20 мл контрастного вещества внутривенно болюсно с помощью автоматического инъектора с большой скоростью (5 мл/с).

МР-перфузия выявляет изменения на микроциркуляторном уровне, которые обнаруживаются уже в первые минуты от начала клинической симптоматики. С помощью данной методики возможна количественная (MMT - среднее время транспорта, TTP - среднее время прихода КВ) и полуколичественная (CBF - мозговой кровоток, CBV - объем мозгового кровотока) оценка перфузионных показателей.

На МР-томографах с открытым контуром возможно кинематическое (в движении) исследование суставов, когда сканирование делают последовательно со сгибанием или разгибанием сустава на определенный угол. На полученных изображениях оценивают подвижность сустава и участие в нем тех или иных структур (связки, мышцы, сухожилия).

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ

Абсолютным противопоказанием для выполнения МРТ являются металлические инородные тела, осколки, ферромагнитные имплантаты, так как под влиянием сильного магнитного поля они могут нагреваться, смещаться и травмировать окружающие ткани.

Под ферромагнитными имплантатами понимают кардиостимуляторы, автоматические дозаторы лекарственных средств, имплантированные инсу-линовые помпы, искусственный задний проход с магнитным затвором; искусственные клапаны сердца с металлическими элементами, стальные имп-лантаты (зажимы/клипсы на сосудах, искусственные тазобедренные суставы, аппараты металлоостеосинтеза), слуховые аппараты.

Изменяющиеся во времени вихревые токи, генерируемые высокими магнитными полями, могут вызвать ожоги у пациентов с электропроводящими имплантированными устройствами или протезов.

Относительными противопоказаниями для проведения исследования: I триместр беременности; клаустрофобия (боязнь замкнутого пространства); некупированный судорожный синдром; двигательная активность пациента. В последнем случае у больных в тяжелом состоянии или у детей прибегают к анестезиологическому пособию.

ПРЕИМУЩЕСТВА МЕТОДА

Различные импульсные последовательности обеспечивают получение высококонтрастного изображения мягких тканей, сосудов, паренхиматозных органов в любой плоскости с заданной толщиной среза до 1 мм.

Отсутствие лучевой нагрузки, безопасность для больного, возможность многократного повторного выполнения исследования.

Возможность выполнения бесконтрастной ангиографии, а также хо-лангио-панкреатикографии, миелографии, урографии.

Неинвазивное определение содержания различных метаболитов in vivo с помощью водородной и фосфорной МР-спектроскопии.

Возможность функциональных исследований головного мозга для визуализации чувствительных и двигательных центров после их стимуляции.

НЕДОСТАТКИ МЕТОДА

Высокая чувствительность к двигательным артефактам.

Ограничение исследований у пациентов, находящихся на аппаратном поддержании жизненно важных функций (кардиостимуляторы, дозаторы лекарственных веществ, аппаратов ИВЛ и др.).

Плохая визуализация костных структур из-за низкого содержания воды.

ПОКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ МРТ

Голова

1. Аномалии и пороки развития головного мозга.

2. Опухоли головного мозга:

Диагностика доброкачественных опухолей;

Диагностика внутримозговых опухолей с оценкой их злокачественности;

Оценка радикальности удаления опухолей и оценка эффективности комбинированного лечения;

Планирование стереотаксического вмешательства и/или биопсии при опухолях головного мозга.

3. Заболевания сосудов головного мозга:

Диагностика артериальных аневризм и сосудистых мальформаций;

Диагностика острого и хронического нарушения мозгового кровообращения;

Диагностика стенозирующих и окклюзирующих заболеваний.

4. Демиелинизирующие заболевания головного мозга:

Определение активности патологического процесса.

5. Инфекционные поражения головного мозга (энцефалит, абсцесс).

7. Гипертензионно-гидроцефальный синдром:

Установление причины повышения внутричерепного давления;

Диагностика уровня и степени обструкции при окклюзионной гидроцефалии;

Оценка состояния желудочковой системы при неокклюзионной гидроцефалии;

Оценка ликворотока.

8. Черепно-мозговая травма:

Диагностика внутричерепных кровоизлияний и ушибов головного мозга.

9. Заболевания и повреждения органа зрения и ЛОР-органов:

Диагностика внутриглазных кровоизлияний;

Выявление инородных (неметаллических) тел в глазнице и околоносовых пазухах;

Выявление гемосинуса при травмах;

Оценка распространенности злокачественных опухолей.

10. Контроль эффективности лечения различных заболеваний и травм головного мозга.

Грудь

1. Исследование органов дыхания и средостения:

Диагностика доброкачественных и злокачественных опухолей средостения;

Определение жидкости в полости перикарда, плевральной полости;

Выявление мягкотканных образований в легких.

2. Исследование сердца:

Оценка функционального состояния миокарда, сердечной гемодинамики;

Выявление прямых признаков инфаркта миокарда;

Оценка морфологического состояния и функции структур сердца;

Диагностика внутрисердечных тромбов и опухолей.

3. Исследование молочных желез:

Оценка состояния регионарных лимфатических узлов;

Оценка состояния имплантатов после протезирования молочных желез;

Пункционная биопсия образований под контролем МРТ.

Позвоночник и спинной мозг

1. Аномалии и пороки развития позвоночника и спинного мозга.

2. Травма позвоночника и спинного мозга:

Диагностика позвоночно-спинномозговой травмы;

Диагностика кровоизлияний и ушибов спинного мозга;

Диагностика посттравматических изменений позвоночника и спинного мозга.

3. Опухоли позвоночника и спинного мозга:

Диагностика опухолей костных структур позвоночника;

Диагностика опухолей спинного мозга и его оболочек;

Диагностика метастатических поражений.

4. Интрамедуллярные неопухолевые заболевания (сирингомиелия, бляшки рассеянного склероза).

5. Сосудистые заболевания спинного мозга:

Диагностика артериовенозных мальформаций;

Диагностика спинального инсульта.

6. Дегенеративно-дистрофические заболевания позвоночника:

Диагностика протрузий и грыж межпозвоночных дисков;

Оценка компрессии спинного мозга, нервных корешков и дурального мешка;

Оценка стеноза позвоночного канала.

7. Воспалительные заболевания позвоночника и спинного мозга:

Диагностика спондилитов различной этиологии;

Диагностика эпидуритов.

8. Оценка результатов консервативного и оперативного лечения заболеваний и повреждений позвоночника и спинного мозга.

Живот

1. Исследование паренхиматозных органов (печень, поджелудочная железа, селезенка):

Диагностика очаговых и диффузных заболеваний (первичные доброкачественные и злокачественные опухоли, метастазы, кисты, воспалительные процессы);

Диагностика повреждений при травме живота;

Диагностика портальной и билиарной гипертензии;

Изучение метаболизма печени на биохимическом уровне (фосфорная МР-спектроскопия).

2. Исследование желчных путей и желчного пузыря:

Диагностика желчнокаменной болезни с оценкой состояния внутри-и внепеченочных протоков;

Диагностика опухолей;

Уточнение характера и выраженности морфологических изменений при остром и хроническом холецистите, холангите;

Постхолецистэктомический синдром.

3. Исследование желудка:

Дифференциальная диагностика доброкачественных и злокачественных опухолей;

Оценка местной распространенности рака желудка;

Оценка состояния регионарных лимфатических узлов при злокачественных опухолях желудка.

4. Исследование почек и мочевыводящих путей:

Диагностика опухолевых и неопухолевых заболеваний;

Оценка распространенности злокачественных опухолей почек;

Диагностика мочекаменной болезни с оценкой функции мочевыделения;

Установление причин гематурии, анурии;

Дифференциальная диагностика почечной колики и других острых заболеваний органов брюшной полости;

Диагностика повреждений при травме живота и поясничной области;

Диагностика специфического и неспецифического воспаления (туберкулез, гломерулонефрит, пиелонефрит).

5. Исследование лимфатических узлов:

Выявление их метастатического поражения при злокачественных опухолях;

Дифференциальная диагностика метастатических и воспалительно измененных лимфатических узлов;

Лимфомы любой локализации.

6. Исследование сосудов полости живота:

Диагностика аномалий и вариантов строения;

Диагностика аневризм;

Выявление стенозов и окклюзии;

Оценка состояния межсосудистых анастомозов.

Таз

1. Аномалии и врожденные нарушения развития.

2. Травмы органов таза:

Диагностика внутритазовых кровоизлияний;

Диагностика повреждений мочевого пузыря.

3. Исследование внутренних половых органов у мужчин (простата, семенные пузырьки):

Диагностика воспалительных заболеваний;

Диагностика доброкачественной гиперплазии простаты;

Дифференциальная диагностика злокачественных и доброкачественных опухолей;

Изучение метаболизма простаты на биохимическом уровне (водородная МР-спектроскопия).

4. Исследование внутренних половых органов у женщин (матка, яичники):

Диагностика воспалительных и невоспалительных заболеваний;

Дифференциальная диагностика злокачественных и доброкачественных опухолей;

Оценка распространенности злокачественного опухолевого процесса;

Диагностика врожденных пороков и заболеваний плода.

Конечности

1. Аномалии и врожденные нарушения развития конечностей.

2. Травмы и их последствия:

Диагностика повреждений мышц, сухожилий, связок, менисков;

Диагностика внутрисуставных повреждений (жидкость, кровь и т. д.);

Оценка целостности капсулы крупных суставов.

3. Воспалительные заболевания (артрит, бурсит, синовиит).

4. Дегенеративно-дистрофические заболевания.

5. Нейродистрофические поражения.

6. Системные заболевания соединительной ткани (ретикулоэндотелиозы и псевдоопухолевые гранулемы, фиброзная дистрофия и т. д.).

7. Опухоли костей и мягких тканей:

Дифференциальная диагностика доброкачественных и злокачественных заболеваний;

Оценка распространенности опухолей.

Таким образом, МРТ является высокоинформативным, безопасным, не-инвазивным (или малоинвазивным) методом лучевой диагностики.

Что такое «артефакты» на снимках МРТ?

Артефакты (от лат. artefactum) - это погрешности, допущенные человеком, в процессе исследования. Артефакты значительно ухудшают качество изображения. Существует обширная группа физиологических (другими словами, относящихся к поведению человека) артефактов: двигательные, дыхательные, артефакты от глотания, моргания, случайных неуправляемых движений (тремор, гипертонус). Все артефакты, связанные с человеческим фактором, легко преодолеваются, если человек в процессе исследования полностью расслаблен, дышит ровно и свободно, без глубоких глотательных движений и частых морганий. Однако в медицинской практике нередки случаи использования легкого наркоза.

С какого возраста можно делать МРТ детям?

Магнитно-резонансная томография не имеет возрастных ограничений, поэтому ее можно проводить детям с самого рождения. Но ввиду того, что во время процедуры МРТ необходимо соблюдать неподвижность, обследование маленьких детей проводится в условиях анестезиологического пособия (поверхностного наркоза). В нашем центре исследование под наркозом не осуществляется, поэтому мы обследуем детей исключительно с семилетнего возраста.

Какие существуют противопоказания к МРТ?

Все противопоказания к проведению МРТ можно разделить на абсолютные и относительные.
Абсолютными противопоказаниями к проведению МРТ являются следующие особенности пациента: наличие у него кардиостимулятора (водителя ритма сердца) и других вживляемых электронных устройств, присутствие ферримагнитных (железосодержащих) и электрических протезов стремечка (после реконструктивных операций на среднем ухе), гемостатических клипс после операций на сосудах головного мозга, брюшной полости или легких, металлических осколков в области глазницы, крупных осколков, дроби или пуль вблизи сосудисто-нервных пучков и жизненно важных органов, а также беременность до трех месяцев.
К относительным противопоказаниям относятся: клаустрофобия (боязнь замкнутого пространства), наличие в теле пациента массивных не ферримагнитных металлических конструкций и протезов, наличие ВМС (внутриматочной спирали). Кроме того, все пациенты с магнитосовместимыми (не ферримагнитными) металлическими конструкциями могут обследоваться только по прошествии месяца после проведенного оперативного вмешательства.

Обязательно ли иметь направление от врача, чтобы пройти у вас МРТ?

Направление врача - необязательное условие посещения центра МРТ. Нам важна Ваша забота о своем здоровье, согласие на проведение обследования, а также отсутствие противопоказаний для проведения МРТ.

У меня часто болит голова. МРТ какой области нужно сделать?

Любому человеку знакома головная боль, но если она повторяется подозрительно часто, безусловно, это нельзя оставить без внимания. Мы рекомендуем пациенту с сильными головными болями пройти МРТ головного мозга и его сосудов. В отдельных случаях этого может быть недостаточно, потому как не всегда причина головных болей связана именно с патологией головного мозга. Головные боли могут быть следствием шейного остеохондроза, поэтому наши специалисты дополнительно советуют пройти МРТ шейного отдела позвоночника и сосудов шеи.

Как долго длится исследование на МРТ?

Средняя продолжительность одного исследования в нашем центре составляет от 10 до 20 минут, однако, все зависит от выявленных изменений: иногда для уточнения заболевания врач-рентгенолог может расширить протокол исследования и прибегнуть к использованию контрастного усиления. В таких случаях время исследования увеличивается.