МРТ

МРТ: описание метода

Эффект ядерно-магнитного резонанса возникает при взаимодействии между протонами биологических тканей, постоянным или переменным магнитным полем и энергией радиочастотных импульсов, испускаемых катушкой, помещенной около исследуемой части тела. Под действием радиочастотных импульсов протоны атомов водорода временно переходят на более высокий энергетический уровень. Возвращение протонов к равновесному состоянию сопровождается выделением энергии в виде импульсов определенной (так называемой резонансной) частоты; эту энергию можно измерить при помощи приемной катушки. Для получения изображения эти сигналы обрабатываются с помощью преобразования Фурье.

Время релаксации Т1 и Т2. Время релаксации - это время, за которое протоны возвращаются к равновесному состоянию. Оно различно у здоровых и больных тканей. Время релаксации протона зависит от окружающих его молекул и атомов. При МРТ определяется время релаксации Т1 и Т2.

Т1 - это время, за которое спины (магнитный момент) 63% протонов возвращаются к равновесному состоянию.

Т2 - это время, за которое спины 63% протонов сдвигаются по фазе (расфазируются) под действием соседних протонов. Интенсивность сигнала и контрастность изображения зависят от таких параметров, как, например, интервал между подаваемыми импульсами (время повторения, TR) и время между подаваемым импульсом и испускаемым сигналом (эхо-задержка, ТЕ).

Так называемое Т1 -взвешенное изображение формируется при относительно коротких TR и ТЕ.

Контрастность тканей зависит преимущественно от их Т1. Т2-взвешенное изображение формируется при более длительных TR и ТЕ ( рис. 362.2 ). Т1 жировой ткани и старого кровоизлияния короткое, поэтому они дают интенсивный сигнал на Т1-взвешенном изображении. Ткани, содержащие большое количество воды (СМЖ, отеки), имеют длительные Т1 и Т2, поэтому они плохо видны на Т1 -взвешенных изображениях и хорошо - на Т2-взвешенных изображениях ( табл. 362.5 ). В белом веществе содержится на 10-15% меньше воды, но больше липидов (в миелиновых оболочках), чем в сером. Эти химические особенности обеспечивают высокую контрастность между серым и белым веществом на МРТ ( рис. 362.2 ). На Т2-взвешенном изображении лучше видны отек и демиелинизация, чем на Т1-взвешенном ( рис. 376.3 ).

МРТ позволяет получать изображение в сагиттальной, вертикальной, горизонтальной плоскостях, а также под утлом к ним, не изменяя положение больного. Изображение в каждой плоскости формируется за 5-10 мин. В отличие от КТ изменение положения больного во время исследования искажает все изображения, поэтому дисциплинированность больного особенно важна. У 5% людей во время МРТ возникает приступ клаустрофобии , который можно купировать небольшой дозой транквилизатора . МРТ позволяет получить большое количество данных, на основании которых можно построить трехмерное изображение или любую проекцию, а также воспроизвести динамику изменений в той или иной проекции в режиме реального времени.

Контрастные вещества. В настоящее время в МРТ используются контрастные вещества, содержащие тяжелый парамагнитный металл гадолиний . Гадолиний уменьшает Т1 и Т2 протонов и таким образом усиливает сигнал на Т1-взвешенных изображениях. Для того чтобы гадолиний мог выводиться почками, не оказывая на них токсического действия, он используется в виде комплекса с диэтилентриамин-пентауксусной кислотой. Этот препарат вводят в/в в дозе 0,2мл/кг(10-15 мл для взрослых); его цена составляет около 100 долларов. В норме гадолиний не проходит через гематоэнцефалический барьер, поэтому он проникает в головной мозг только в тех местах, где барьер нарушен ( рис. 376.3 ) или отсутствует (например, в гипофизе ). Гадолиний крайне редко вызывает аллергию, не ведет к почечной недостаточности и безопасен для детей.

При МРТ интенсивность сигнала от движущейся крови различна ( рис. 362.2 ). На обычной МРТ сигнал от сосудов с быстрым кровотоком ( артерий ) слабый, но от сосудов с медленным движением крови ( вен или участков артерий после стеноза) - сильный. Магнитно-резонансная ангиография позволяет количественно и качественно оценить кровоток. Используется последовательность "градиентное эхо", при которой сигнал от движущейся крови особенно интенсивен. Однако в этом случае, в отличие от последовательности "спиновое эхо", выше чувствительность к составу крови, кальцификатам и т. п. Специальные методы подавления сигнала от окружающих тканей позволяют добиться высококонтрастного изображения текущей крови.

Важно отметить, что этот метод позволяет запечатлеть движущуюся кровь, в то время как при обычной ангиографии видно только расположение кровеносных сосудов.

Используются два основных метода: время-пролетная и, реже, фазово- контрастная ангиография. В первом случае сигнал от неподвижных тканей подавляется и на этом фоне формируется высокоинтенсивный сигнал от движущейся крови. Обычно при время-пролетной ангиографии выполняется серия последовательных тонких срезов (толщиной 0,9 мм). На основании полученных результатов формируют набор изображений, которые можно преобразовывать или рассматривать в различных плоскостях и под разными углами, чтобы выявить связи между сосудами ( рис. 362.3 ). При этом хорошо видны и артерии, и вены.

Фазово-контрастная ангиография занимает больше времени, но позволяет не только увидеть кровоток, но и определить его скорость и направление. При этом, изменяя параметры, можно выделить сосуды с разной скоростью кровотока и таким образом получить отдельные изображения артерий и вен. К преимуществам фазово-контрастной ангиографии относится также хорошее подавление фонового сигнала.

Разрешение магнитно-резонансной ангиографии ниже, чем обычной, поэтому при ней невозможно выявить изменения в мелких сосудах (например, при васкулитах ). Кроме того, на магнитно-резонансной ангиограмме хуже видны участки сосудов с медленным кровотоком, поэтому она не позволяет отличить окклюзию сосуда от тяжелого стеноза.

Изменения положения больного, дыхательные движения и смещения внутренних органов искажают изображение и ведут к появлению артефактов, которые можно ошибочно расценить как признаки стеноза или окклюзии. Несмотря на это, магнитно-резонансная ангиография успешно используется при исследовании шейного отдела сонной артерии , крупных внутричерепных артерий и вен, а также для неинвазивного выявления аневризм церебральных артерий ( рис. 366.13 ) и артериовенозных мальформаций .

Абсолютные противопоказания

• установленный кардиостимулятор (изменения магнитного поля могут имитировать сердечный ритм).

• ферромагнитные или электронные имплантаты среднего уха.

• большие металлические имплантаты, ферромагнитные осколки.

• ферромагнитные аппараты Илизарова

Относительные противопоказания

• инсулиновые насосы

• нервные стимуляторы

• неферромагнитные имплантаты внутреннего уха,

• протезы клапанов сердца (в высоких полях, при подозрении на дисфункцию)

• кровоостанавливающие клипсы (кроме сосудов мозга),

• декомпенсированная сердечная недостаточность,

• первый триместр беременности (на данный момент собрано недостаточное количество доказательств отсутствия тератогенного эффекта магнитного поля, однако метод предпочтительнее рентгенографии и компьютерной томографии)

• клаустрофобия (панические приступы во время нахождения в тоннеле аппарата могут не позволить провести исследование)

• необходимость в физиологическом мониторинге

• неадекватность пациента

• тяжёлое/крайне тяжелое состояние пациента по основному/сопутствующему заболеванию

Также МРТ противопоказана (или время обследования должно быть значительно сокращено) при наличии татуировок, выполненных с помощью красителей с содержанием металлических соединений.^{[источник не указан 322 дня]} Широко используемый в протезировании титан не является ферромагнетиком и практически безопасен при МРТ; исключение — наличие татуировок, выполненных с помощью красителей на основе соединений титана (например, на основе диоксида титана).

Дополнительным противопоказанием для МРТ является наличие кохлеарных имплантатов — протезов внутреннего уха. МРТ противопоказана при некоторых видах протезов внутреннего уха, так как в кохлеарном имплантате есть металлические части, которые содержат ферромагнитные материалы.

КТ - компьютерная томография. Метод КТ заключается в компьютерной реконструкции изображения поперечного среза тела на основании анализа поглощения рентгеновского излучения. Источник рентгеновских лучей, коллимированных до ширины среза, описывает вокруг больного полный круг. Чувствительные детекторы, расположенные напротив источника, регистрируют излучение, прошедшее через тело. Распределение коэффициентов поглощения рентгеновских лучей реконструируется с помощью компьютера в изображение. При этом участки с более высокими значениями коэффициентов поглощения, или с большей плотностью (в условных единицах плотности Хаунсфидда), выглядят светлыми (например, костная ткань), и наоборот. Разрешение зависит от дозы облучения, толщины сканируемого слоя, поля обзора и разрешения дисплея. Обычный современный томограф позволяет получать срезы толщиной 1-2, 5 и 10 мм со скоростью сканирования слоя 1-3 с, полное исследование головного мозга занимает 2-Змин. Внутривенное введение контрастного вещества до или во время проведения КТ позволяет увидеть кровеносные сосуды и участки нарушенного гематоэнцефалического барьера (например, при опухолях, инфарктах и инфекции). В норме крупные молекулы контрастного вещества через него не проходят, поэтому происходит контрастное усиление только тех сосудов и структур ЦНС , которые им не отделены (гипофиз, сосудистые сплетения, твердая мозговая оболочка).

Необходимо тщательно оценить показания к контрастированию, поскольку оно может маскировать кровотечение, вызвать аллергическую реакцию и увеличивает стоимость обследования.

При последовательном проведении КТ без контрастирования и с ним увеличивается лучевая нагрузка.

Спиральная КТ - это метод, который позволяет непрерывно получать трехмерное изображение. В спиральном томографе стол с больным постоянно движется через вращающийся источник рентгеновских лучей. При этом тело сканируется по спирали, а затем реконструируются срезы различной толщины. Этот метод позволяет уменьшить продолжительность исследования, исключить искажения от изменения положения тела больного, дыхательных движений и движений внутренних органов, получить изображение во время в/в введения контраста. В последнем случае можно получить компьютерно- томографические ангиограммы - для этого с помощью компьютера вычитаются сигналы от тканей головного мозга, в которых контраста нет, и реконструируется послойное изображение ( рис. 362.1 ).

КТ-ангиография позволяет оценить состояние сонных и церебральных артерий, когда магнитно-резонансная ангиография противопоказана.

Показания. С появлением МРТ показания к КТ сократились. На МРТ лучше видны мягкие ткани, и она чувствительнее КТ на ранних стадиях поражения ЦНС . КТ используется для визуализации позвоночника, основания черепа и височных костей. На КТ лучше видны острые внутримозговые и субарахноидальные кровоизлияния, а также стеноз позвоночного канала, остеохондроз и остеоартроз позвоночника, чем на МРТ, хотя последняя предпочтительнее у больных с неврологическими нарушениями.

Осложнения. КТ - это надежный и безопасный метод. Лучевая нагрузка при КТ составляет 0,03-0,05 Гр. Большинство осложнений вызвано контрастными веществами, которые подразделяются на низко- и высокоосмолярные. Последние недороги, но они чаще вызывают осложнения, чем низкоосмолярные. Рентгеноконтрастная нефропатия может быть обусловлена изменениями гемодинамики, обструкцией канальцев и повреждением их клеток или иммунной реакцией на введенное вещество. Это осложнение диагностируется при повышении сывороточной концентрации креатинина по крайней мере до 1 мг% в течение 48 ч после введения контрастного вещества. Следует исключить и другие причины ОПН . Рентгеноконтрастная нефропатия развивается чаще в пожилом возрасте , при ХПН , сахарном диабете , обезвоживании и высокой дозе контрастного вещества. Прогноз обычно благоприятный, уровень креатинина нормализуется за 1-2 нед. При болезнях почек, сердечно-сосудистой системы и сахарном диабете прогноз хуже. В последнем случае и при легкой форме почечной недостаточности перед введением контрастного вещества назначают большое количество жидкости ( табл. 362.2 ). Низкоосмолярные контрастные вещества в меньшей степени повреждают клетки канальцев и нарушают кровообращение в почках.

Ощущение жара , боль , тошнота и рвота особенно часто возникают после применения высокоосмолярных контрастных веществ, а также при удлинении исследования или повторном введении контрастного вещества. Боль и чувство жара, вероятно, обусловлены преходящим повышением осмоляльности крови и расширением сосудов. При использовании низкоосмолярных контрастных веществ эти эффекты редки и выражены слабо.

Анафилактоидные реакции могут быть разными - от легкой крапивницы и бронхоспазма до шока со смертельным исходом. Патогенез этих реакций точно не установлен. Вероятно, они обусловлены высвобождением таких медиаторов, как гистамин , взаимодействием антител с антигенами, активацией комплемента. При применении низкоосмолярных контрастных веществ тяжелые реакции возникают у 0,04% больных; при введении высокоосмолярных - в 6 раз чаще. Анафилактоидные реакции чаще возникают у больных, перенесших их в прошлом, а также при аллергических ( бронхиальной астме и поллинозе ) и сердечно-сосудистых заболеваниях. Таким больным лучше проводить МРТ , КТ без контрастирования или КТ с низкоосмолярными контрастными веществами на фоне глюкокортикоидов и Н1-блокаторов ( табл. 362.3 и табл. 362.4 ). У больных, имеющих в анамнезе анафилактоидные реакции на йодсодержащие контрастные вещества, обычно не возникает осложнений при МРТ с гадолинием, однако в таких случаях тоже рекомендуется предварительно назначить глюкокортикоиды и Н1-блокаторы.

Без контраста

• Беременность

• Масса тела более максимальной для прибора

С контрастом

• Наличие аллергии на контрастный препарат

• Почечная недостаточность

• Тяжёлый сахарный диабет

• Беременность (тератогенное воздействие рентгеновского излучения)

• Тяжёлое общее состояние пациента

• Масса тела более максимальной для прибора

• Заболевания щитовидной железы

• Миеломная болезнь