Впервые об МРТ заговорили в конце XX века, правда, называлась сначала методика ЯМР – ядерно-магнитный резонанс. Впоследствии, по мере совершенствования технологии, название сменили на МРТ – магнитно-резонансная томография.
В XXI веке, диагностика патологии головного мозга без МРТ немыслима. Наиболее продвинутый вариант – фМРТ или функциональная МРТ. Он позволяет оценить не только органические, анатомические изменения в нервной ткани, но и предоставляет сведения о функции интересующих отделов мозга.
Явление ядерного магнитного резонанса было продемонстрировано американским ученым Isidor Isaac Rabi в 1937 году, когда он работал в команде, разрабатывающей атомную бомбу.
К практической медицине, открытый Раби, «метод магнитного резонансного детектирования», адаптировали только в 1971 году. В Бруклинском медицинском центре, США. Физик Raymond Damadian , экспериментируя на крысах, обнаружил различия между нормальными и опухолевыми тканями при магнитном резонансе.
Физическое обоснование метода
В обычном состоянии, магнитное поле атома равно нулю: положительный заряд протонов уравновешивается отрицательным зарядом электронов.
Но когда атомы попадают в сильное магнитное поле и облучаются радиочастотным импульсом, заряд протонов меняется. У части из них, энергии становится больше, чем в покое. После того, как радиочастотный импульс отключают, накопленная «излишняя» энергия высвобождается. И эти импульсы, переход ядер атомов с повышенного энергетического уровня на обычный, можно улавливать.
Чем молекула больше, тем медленнее она накапливает и высвобождает кинетическую энергию. Разница исчисляется микросекундами и их долями, однако специальная аппаратура способна зафиксировать эту разницу во времени. Главное – чтоб было с чем сравнивать, эталонный показатель.
Таким образцом выбрали воду. Она есть в человеческом теле везде. А ее молекулы в любой ткани дают одинаковое время т.н. продольной релаксации.
Полученные данные суммируются, обрабатываются компьютером и отображаются на экране монитора. Изображение состоит из пикселов, которые являются единицей изображения. Яркость пиксела пропорциональна вокселу – степени магнетизации в данной единице объема. Комбинация пикселов на экране монитора образует изображение. Характеристики картинки зависят от того, сколько воды имеется в той или иной ткани.
Кроме того, применение специальных контрастов на основе парамагнитных ионов, повышает разрешающую способность методики, способствует лучшей визуализации и дифференцировке тканей.
Контрастирование
Преимуществом МР-томографии является то, что она предоставляет изображение интересующего отдела организма без необходимости в изменении положения тела.
Сейчас в качестве основы для контраста применяется редкоземельный металл – гадолиний. Чтоб сделать его нетоксичным для человека, синтезируют хелатный комплекс гадолиния с производными этилендиаминтетрауксусной кислоты (с диэтилентриаминпентауксусной кислотой).
Контраст вводится внутривенно. Стандартная дозировка составляет 0,1 ммоль/кг. Оптимальное контрастирование наблюдается на Т1-взвешенных снимках.
Диагностические возможности
Изначально, МРТ показывало статичную анатомическую картинку. По аналогии с КТ, но с лучшей дифференцировкой мягких тканей.
С 80-х годов в медицинскую практику внедрена диффузно-взвешенная МРТ, позволяющая оценивать процессы диффузии воды в тканях. Эта методика нашла применение как в плане обнаружения ишемии, так и касательно любых функциональных аномалий.
В основе методики лежит разница магнитных свойств окси и дезоксигемоглобина, а также – изменение магнитных свойств ткани вследствие разного кровенаполнения. Неврологам, фМРТ позволяет оценивать функциональное состояние ткани головного мозга.
Конкурентом, функциональной МРТ сичтается ПЭТ. Для этой методики требуется использовать токсичиные и дорогие радиоизотопные фармпрепараты.
Магнитно-резонансная тотмография является неинвазивной, обладает минимальным списком противопоказаний. Функциональную МРТ можно повторять неоднократно, что делает ее отличным инструментом для мониторинга больного.
Ишемический инсульт
Прямыми признаками гипоксии мозга считаются изменение коэффициента диффузии интенсивности сигнала в отдельных (пораженных), участках и признаки отека. К косвенным относят изменение просвета сосудов.
К снижению коэффициента наблюдаемой диффузии приводит расстройство метаболизма тканей в условиях кислородного голодания. Второй фактор – снижение температуры в этой области.
Ранние признаки
Первые признаки острой ишемии, на МРТ, появляются через 6 – 8 часов. Фактически у всех пациентов, к концу суток, повышается интенсивность сигнала в области поражения при в режиме Т2.
Вначале очаг имеет гетерогенную структуру и нечеткие границы. На 2–3 сутки сигнал остается гетерогенным, но приобретает гомогенную структуру. Здесь уже затрудняется дифференцировка зоны отека и, собственно, очага поражения. В режиме Т1, по прошествии 24 часов, интенсивность сигнала снижается.
Косвенные признаки ишемии выявляются с первых минут ее развития.
К этим признакам относятся:
- появление внутриартериального изоинтенсивного или гиперинтенсивного сигнала от поперечного сечения сосуда;
- сочетание изоинтенсивного сигнала в просвете сосуда и гиперинтенсивного сигнала по периферии очага;
- отсутствие эффекта потери сигнала, так как подобное явление в норме характерно для кровотока.
В первые часы, с помощью МРТ с достаточной степенью вероятности, можно судить об обратимости очага ишемии. Для этого оценивают диффузионно-взвешенные снимки и изображения в режиме Т2.
Если коэффициент наблюдаемой диффузии (КНД) низкий и отсутствует изменение сигнала в режиме Т2, то в первые часы инсульта можно рассчитывать на обратимость патологии.
Если наряду с низким КНД в режиме Т2, очаг интенсивен, следует говорить о необратимости очага поражения.
Дальнейшая эволюция МР-сигнала: с уменьшением зоны отека и началом фазы резорбции со второй недели, очаг снова становится гетерогенным. С начала 4 недели снова повышается время релаксации, с соответствующим усилением интенсивности сигнала в Т2 режиме. К моменту формирования кистозной полости, к 7-8 неделе, МР-сигнал соответствует таковому для ликвора.
При контрастировании в острейший период инсульта, до 6-8 часов, в пораженной зоне контраст не скапливается. Что, вероятно, связано с сохранностью гематоэнцефалического барьера. Накопление контрастного вещества отмечают в более позднем периоде инсульта, и до образования кистозной полости. После этого, контраст снова перестает скапливаться в очаге.
Геморрагический инсульт
Изображение очага поражения при геморрагическом инсульте на МРТ зависит от соотношения оксигемоглобина и дезоксигемоглобина, которые имеют разные магнитные свойства. Динамику этого процесса можно наблюдать, оценивая изображения в Т1 и Т2 режимах.
В острейшей стадии, из-за высокого содержания оксигемоглобина, гематома визуализируется в виде изоинтенсивного и гипоинтенсивного очага.
С наступлением острого периода, оксигемоглобин преобразуется в дезоксигемоглобин. В Т2 режиме, это проявляется образованием очага низкой плотности.
В подостром периоде, дезоксигемоглобин переходит в метгемоглобин. Эти изменения можно оценивать в режиме Т1, отмечается увеличение интенсивности сигнала.
В поздней стадии, продолжается нарастание уровня и происходит лизис эритроцитов. Также в образовавшейся полости увеличивается количество воды. Такие процессы обуславливают формирование гиперинтенсивного очага как в Т1, так и в Т2 режимах.
В хронической стадии, гемосидерин и ферритин откладываются в макрофагах, которые располагаются в капсуле очага. На МРТ это проявляется в виде темного кольца вокруг гематомы в режиме Т2.
Поражение белого вещества головного мозга
Разница между биохимическими явлениями в белом и сером веществе головного мозга есть. И она обусловливает возможность дифференцировке одного от другого.
Серое вещество содержит больше воды, а в белом – больше липидов. Это позволяет их уверенно различать при проведении МРТ.
Однако нет специфических признаков, которые позволяли бы четко сформулировать диагноз после обследования. Поэтому наличествующую картину на мониторе необходимо соотносить с клиническими проявлениями патологии нервной системы.
Рассмотрим типичные проявления поражения белого вещества при заболеваниях нервной системы.
Рассеянный склероз
В отношении этой патологии, МРТ весьма информативна. Процедура выявляет очаги множественные очаги повышенной плотности, расположенные асимметрично, в глубине белого вещества. Типична локализация таких очагов по периферии желудочков мозга (перивентрикулярно), в мозолистом теле и стволовых структурах, мозжечке.
При поражении спинного мозга, обнаруживаются подобные очаги в режиме Т2. В случае ретробульбарного неврита при рассеянном склерозе, МРТ показывает усиление сигнала от зрительных нервов.
Используя контрастирование, можно установить давность процесса. Свежие очаги охотно накапливают контраст, в отличие от индифферентных старых.
Чтоб с высокой вероятностью установить диагноз рассеянного склероза на основании МРТ, требуется найти два признака. Во-первых, – очаги типичной локализации (субтенториальной, перивентрикулярной, и корковой), причем хотя бы один из них должен накапливать контраст. Во-вторых, – должны быть найдены очаги, диаметром более 5 мм.
Острый рассеянный энцефаломиелит
Такая патология на МРТ проявляется в виде крупных очагов повышенного сигнала. Расположены они, как правило, в глубоких, подкорковых отделах белого вещества и склонны к слиянию между собой.
Нейросаркоидоз
На МРТ обнаруживаются диффузные очаги, с типичной локализацией:
- хиазма (место скрещения зрительных нервов);
- гипофиз;
- дно третьего желудочка.
Также, нейросаркоидоз часто поражает мозговые оболочки.
Подострый склерозирующий панэнцефалит
Данная патологии проявляется очагами повышенной плотности в Т2 режиме. Располагаются они, преимущественно, в базальных ганглиях и по периферии желудочков мозга.
Опухоли головного мозга
Черты очага, определяемого на МРТ, зависят от соотношения внеклеточной и внутриклеточной жидкости в образовании. Поэтому размеры образования, полученные на МРТ, не всегда соответствуют реальным масштабам распространения опухолевых клеток.
Разработан ряд диагностических критериев, позволяющих судить о природе опухоли по ее проявлениям на МРТ.
Опухоли из жировой ткани являются относительно редкими. Чаще встречаются новообразования, которые дают изоинтенсивные сигналы (например, менингеомы) или гиперинтенсивные очаги (например, глиомы).
Кальцинаты проявляются очагами низкой интенсивности. Острые кровоизлияния визуализируются в виде участка, пониженного в режиме Т2, сигнала. В подостром и хроническом периоде, кровоизлияния дают в режиме Т2 сигнал повышенной интенсивности.
О степени злокачественности объемного образования можно судить еще и по его границам.
Так, ровные и четкие края у очага больше свидетельствуют в пользу доброкачественности образования.
Злокачественным опухолям присущи нерезкие очертания, отражающие инфильтрирующий характер роста.
Методика позволяет установить наличие объемного образования в мозгу, даже когда его не видно при рутинном обследовании. К косвенным признакам опухоли относятся:
- деформация извилин головного мозга;
- аномалии желудочковой системы;
- внутренняя гидроцефалия;
- смещение мозговых структур с их анатомического расположения.
Для уточняющей и дифференциальной диагностики, применяют введение контраста.
Дифференцировка опухолей
Благодаря МРТ, появляется возможность заранее спрогнозировать, какой отдел стал источником опухолевых клеток. Это помогает отличить первичный узел от метастатического поражения.
Менингиомы
Как правило, проявляются изоинтенсивным сигналом в режиме Т1. Незначительное повышение сигнала в режиме Т2 характерно для ангиобластических менингиом. Фибробластические менингиомы проявляют себя скорее изоинтенсивным или гипоинтенсивным сигналом.
В таких условиях большое значение приобретают описанные немного выше косвенные признаки. А также – контрастирование. Контраст охотно накапливается менингиомой, и при проведении МРТ она выглядит гомогенным образованием с четкими границами.
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
Понятие интенсивности относится к яркости сигнала, генерируемого конкретной тканью. Яркие (более белые) ткани являются гиперинтенсивными, более темные - гипоинтенсивными. Ткани, располагающиеся где-то в средине этой шкалы, являются изоинтенсивными.
Эти термины обычно применяются в отношении сигнала от патологического образования по сравнению с окружающими тканями (например, опухоль гиперинтенсивна по отношению к соседней мышечной ткани). Заметьте, что используется термин интенсивность, а не плотность, который применяется в КТ или обычной рентгенографии.
10. Опишите интенсивность сигнала жира и воды на Ті- и Т2-взвешенных изо-
бражениях.
Жир - яркий (гиперинтенсивный) на Т1-взвешенных изображениях и менее яркий на Т2-взвешенных изображениях (рис. 6-1). Вода - темная на Т1-взвешенных изображениях и яркая на Т2-взвешенных изображениях. Эти положения важно помнить, потому что патологические процессы в большинстве связаны с повышенным содержанием воды и поэтому гиперинтенсивны на Т2-взвешенных изображениях и гипо-интенсивны наТ1. Может пригодиться мнемоническое правило: Входной Билет на Двоих (вода белая на Т-два).
11. Какие еще ткани, кроме жира, являются яркими на Ті -взвешенных изображе-
ниях? Шш
Кровь (метгемоглобин при подострых кровоизлияниях), белковоподобные вещества, меланин и гадолиний (контрастный агент для МРТ).
12. Перечислите, что выглядит темным на Т2-взвешенных изображениях.
Кальций, газ, хронические геморрагии (гемосидерин), зрелая фиброзная ткань.
13. Что уникально в интенсивности сигнала гематомы?
Интенсивность сигнала крови меняется во времени с изменением свойств гемоглобина (т. е. по мере превращения оксигемоглобина в дезоксигемоглобин и метгемоглобин). Это положение полезно для определения давности геморрагического процесса. Острые геморрагии (окси- или дезоксигемоглобин) гипоинтенсивны или изоинтенсивны на Т1-взвешенных изображениях, тогда как подострые геморрагии --
 |
Рис. 6-1. Интенсивность сигнала на МРТ. T1- (А) и Т2-взвешенные (В) саггитальные изображения колена, показывающие сравнительную интенсивность сигнала жира (F) и суставной жидкости (f). Обратите внимание, что жидкость выглядит ярче, а жир - менее ярко на Т2-взвешенных изображениях
гиперинтенсивны. Отложения гемосидерина в хронических гематомах гипоинтенсив-ны при всех режимах работы (типах последовательностей импульсов).
Опишите вид кровеносных сосудов на МРТ.
Сосуды с текущей кровью выглядят как отсутствие сигнала, что дает темную циркулярную или трубчатую картину, соответственно на поперечных или продольных изображениях. Исключения из данного правила составляют сосуды с медленным током крови и специальные типы последовательностей импульсов (градиент-эхо), при которых кровеносные сосуды выглядят яркими.
15. Как можно узнать, какое изображение, Т1- или Т2-взвешенное, вы видите?
Можно отыскать цифры ТЕ и TR, но это более трудный подход. Сравнительно низ-
кое ТЕ - около 20 мс, высокое ТЕ - около 80 мс. Низкое TR - около 600 мс, высокое
TR - около 3000 мс. Т1-взвешенные изображения имеют низкое ТЕ и низкое TR, для
Т2-взвешенных изображений оба эти параметра имеют высокие значения. Взвешен-
ные по плотности протонов изображения имеют низкое ТЕ и высокое TR.
Помогает знание сигнальных характеристик воды и жира, особенно когда конкретные TR и ТЕ не указаны на изображении. Отыщите содержащие жидкость структуры, такие как желудочки мозга, мочевой пузырь или спинномозговую жидкость. Если жидкость яркая, наиболее вероятно, что это Т2-взвешенное изображение, а если же темная, то, скорее всего, Т1-взешенное. Если жидкость яркая, но остальное изображение не выглядит Т2-взвешенным, а ТЕ и TR низкие, вы, вероятно, имеете дело с изображением типа градиент-эхо.
Что такое МРА?
Магнитно-резонансная ангиография. Принципы МРТ позволяют использовать уникальные свойства текущей крови. Генерируются изображения, отображающие только структуры с текущей кровью; все остальные структуры на них подавлены (рис. 6-2). Эти принципы могут быть модифицированы так, что будут отображаться только сосуды с определенным направлением кровотока (например, артерии, а не вены). МРТ полезна для обследования пациентов с предполагаемой цереброваскулярной болезнью (виллизиева круга или каротидных артерий) и при подозрении на тромбоз глубоких вен. Существуют определенные ограничения и артефакты МРА, особенно при применении за пределами центральной нервной системы.
Любое магнитное поле может индуцировать в катушке электрический ток, но предпосылкой для этого является изменение силы поля. При пропускании через тело пациента вдоль оси y коротких ЭМ радиочастотных импульсов М поле радиоволн заставляет М моменты всех протонов вращаться по часовой стрелке вокруг этой оси. Для того чтобы это произошло, необходимо, чтобы частота радиоволн была равна ларморовской частоте протонов. Это явление и называют ядерным магнитным резонансом. Под резонансом понимают синхронные колебания, и в данном контексте это означает, что для изменения ориентации магнитных моментов протонов М поля протонов и радиоволн должны резонировать, т.е. иметь одинаковую частоту.
После передачи 90-градусного импульса вектор намагниченности ткани (М) индуцирует электрический ток (МР-сигнал) в приемной катушке. Приемная катушка размещается снаружи исследуемой анатомической области, ориентированном в направлении пациента, перпендикулярно В0. Когда М вращается в плоскостях х-у, он индуцирует в катушке Э ток, и этот ток называют МР-сигналом. Эти сигналы используют для реконструкции изображений МР-срезов.
При этом ткани с большими магнитными векторами будут индуцировать сильные сигналы и выглядеть на изображении яркими, а ткани с малыми магнитными векторами - слабые сигналы и будут на изображении темными.
Контрастность изображения: протонная плотность, Т1- и Т2-взвешенность. Контраст на МР-изображениях определяется различиями в магнитных свойствах тканей или, точнее различиями в магнитных векторах, вращающихся в плоскости х-у и индуцирующих токи в приемной катушке. Величина магнитного вектора ткани прежде всего определяется плотностью протонов. Анатомические области с малым количеством протонов, например воздух всегда индуцируют очень слабый МР-сигнал, и таким образом, всегда представляются на изображении темными. Вода и другие жидкости, с другой стороны, должны быть яркими на МР-изображениях как имеющие очень высокую плотность протонов. Однако это не так. В зависимости от используемого для получения изображения метода жидкости могут давать как яркие, так и темные изображения. Причина этого состоит в том, что контрастность изображения определяется не только плотностью протонов. Определенную роль играют несколько других параметров; два наиболее важных из них - Т1 и Т2.
Рис.
Между MP-импульсами, поступающими, протоны проходят два релаксационных времени Т1 и Т2, в основе которых лежит потеря магнитного напряжения на плоскости х-у (Мху) и восстановления ее по оси z (Mz).
Максимальный тканевый магнетизм, ориентирован по оси z (Mz), зависит от плотности протонов, поэтому относительная сила MP сигналов, определенная непосредственно после подачи 90 ° импульса или после восстановления Mz, дает возможность построить изображение, взвешенное по протонной плотности. Т1 - релаксация отображает постепенное восстановление ядерного магнетизма и ориентации индивидуальных протонов водорода в направлении Во = > (оси z) в исходное положение, что было им присуще к предоставлению 90 ° импульса. Вследствие этого после выключения 90 ° импульса тканевый магнитный момент увеличивать ¬ ться вдоль оси z с нарастающим ускорением от 0 до максимального значения Mz, которое обусловлено протонной плотностью данной ткани. Т1 определяется как время, в течение которого М восстанавливает исходное значение на 63%. После того как пройдет 4-5 промежутков времени, равных Т1, Mz полностью восстанавливается. Что короче Т1, тем быстрее происходит восстановление. Физической основой Т1 - релаксации является обмен тепловой энергии между молекулами. Т1 - релаксационный время зависит от размеров молекул и их подвижности. В плотных тканях с большими неподвижными молекуламы протоны длительное время сохраняют свое положение, содержат энергию, возникает мало слабых импульсов, поэтому Т1 длинный. В жидкости происходит быстрее изменение положения протонов и быстрее отдача тепловой энергии, поэтому Т1 - релаксация в жидкости с малыми молекулами, быстро движется, короткая и сопровождается значительным количеством электромагнитных импульсов различной силы. В паренхиматозных тканях Т1 - релаксация составляет около 500 мс, широко варьируя в зависимости от особенностей их строения. В жировой ткани со средними по размерам и подвижностью молекулами Т1 короткий, а количество импульсов наибольшая. Изображение, контрастность которых построена с учетом разницы Т1 в смежных тканях, называются Т1 - взвешенных изображений.
Физической основой Т2 - релаксации является взаимодействие тканевого магнетизма с протонами. Т2 является показателем постепенного угасания тканевого магнетизма на плоскости х-у (мху) после исключения 90 ° импульса и определяется как время, в течение которого мху теряет 63% от своей максимальной напряжения. После того как проходит 4-5 промежутков времени, равных Т2, мху полностью исчезает. Промежуток времени Т2 варьирует в зависимости от физических и химических свойств тканей. Плотные ткани имеют стабильные внутренние магнитные поля, и поэтому прецессия протонов в них быстро затухает, а индукция энергии быстро снижается, посылая много электромагнитных волн различной частоты, поэтому Т2 является кратким. В жидкостях внутренние магнитные поля нестабильные и быстро становятся равными 0, в меньшей степени влияя на прецессию протонов. Поэтому частота протонов, находящихся в процессии в жидкости является большой, электромагнитные импульсы слабыми, а Т2 релаксация относительно длинной. В паренхиматозных тканях Т2 составляет около 50 мс, т.е. в 10 раз короче, чем ТЕ. Вариации времени Т2 сказываются на величине электромагнитных импульсов (MP). Поэтому изображение, построенное на их исчислении, называется Т2 - взвешенным изображением. Его выявлению мешают сигналы надходят от ТЕ, поэтому регистрация Т2 - взвешенного изображения достигается тем, что вводится интервал времени - эхо время (ТО) между 90 ° импульсом и измерением индуцированного им MP. Течение эхо времени мху постепенно снижается вследствие Т2 - релаксации. Путем регистрации амплитуды MP - сигнала в конце эхо времени определяется разница Т2 в различных тканях.
Головной мозг регулирует и координирует работу всех органов и систем человеческого организма, обеспечивает их связь, объединяя в единое целое. Однако вследствие патологического процесса работа головного мозга нарушается, и тем самым влечет за собой сбой в работе других органов и систем, что проявляется характерными симптомами.
Самые частые симптомы поражения головного мозга:
1. Головная боль — наиболее распространённый симптом, свидетельствующий о раздражении болевых рецепторов, причина которого может быть разнообразной. Однако метод МРТ, подвергая оценке структуры головного мозга, может выявить причину или исключить большинство заболеваний.
Структурные изменения, выявляемые с помощью МР-исследования, можно трактовать в пределах метода и крайне точно локализовать расположение патологического процесса.
2. Головокружение – симптом, свидетельствующий о нарушении давления в артериях головного мозга, поражении ствола головного мозга или вестибулярного аппарата среднего уха.
Указанные анатомические отделы головного мозга хорошо различимы на МРТ и подлежат структурному анализу.
3. Нарушение координации и равновесия. Данный симптом чаще связанный с нарушением кровообращения в области ствола головного мозга и мозжечка, также могут быть иные причины поражающие указанные отделы головного мозга, например, опухоль, метастаз или воспалительный процесс.
4.Симптомы раздражения мозговых оболочек, проявляющиеся в светобоязни, гиперрефлексии, мышечных спазмах. Данный симптомокомплекс связан с субарахноидальным кровоизлиянием (острым кровотечением из аневризмы) или с острым воспалительным заболеванием, поражающим оболочки головного мозга (менингит).
Заболевания головного мозга
Дисциркуляторная энцефалопатия — хроническое расстройство мозгового кровообращения, вызванное снижением притока артериальной крови к головному мозгу, возникающее на фоне атеросклеротического поражения стенки артерии, или на фоне артериальной гипертензии.
МР-семиотика дисциркуляторной энцефалопатии включает в себя наличия очагов глиоза в белом веществе больших полушарий мозга, расположенных преимущественно субкортикально (имеющие гиперинтенсивный сигнал на Т2 и TIRM/FLAIR последовательностях и изоинтенсивный на Т1); по контуру боковых желудочков – зоны глиозирующих изменений (лейкоареоз).
МРТ головного мозга (норма)
Дисциркулярная энцефалопатия на МРТ
Инсульт — острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), связанное с резким нарушением притока артериальной крови к участку головного мозга из-за острого тромбоза/эмболии артерии или падения артериального давления.
МР-семиотика ОНМК зависит от стадии патологического процесса. Следует отметить, что нет единого мнения относительно сроков диагностически значимого изменения МР-сигнала. Ряд авторов считает, что это 8 часов от начала заболевания, другие склоняются к мысли, что этот период начиняется не ранее 12-14 часов. Таким образом, ранними изменениями, отражающими ишемический процесс в паренхиме головного мозга, являются изменения МР-сигнала в Т2 и локальный отек в Т1-режиме.
МР-визуализация внутримозговых кровоизлияний имеет свои особенности, обусловленные стадией процесса. В первые часы после кровоизлияния в гематоме присутствует только оксигемоглабин, который не оказывает влияния на интенсивность сигнала по Т1 и Т2. Поэтому гематома обычна изоинтенсивна с серым веществом на Т1-ВИ и гиперинтенсивна на Т2-ВИ, что связано с наличием в основном богатого белком водного компонента. В последующие часы, когда оксигемоглобин переходит в деоксигемоглобин и находится в таком виде в течении двух суток, на Т1-ВИ гематома остаётся изоинтенсивной по отношению к веществу мозга, а на Т2-ВИ гиперинтенсивный сигнал меняется на низкий. В подострой стадии происходит окисление гмоглабина с обарзованием метгемоглобина, который обладет выраженным парамагнитным эффектом. Поэтому отмечается повышение интенсивности МР-сигнала на Т1-ВИ по периферии гематомы с постепенным распространением к центру. В начале подострой стадии метгемоглобин располагается внутриклеточно, вследствие чего гематома гипоинтенсивна на Т2-ВИ, но уже гиперинтенсивна на Т1-ВИ. В более позднем периоде, происходящий гемолиз приводит к высвобождению метгемоглабина из клеток. Поэтому гематома гиперинтенсивна и на Т2 и на Т1-ВИ. В конце подострой и начале хронической стадии по периферии гематомы начинает формироваться зона низкого сигнала, обусловленная отложением железа в виде гемосидерина вокруг кровоизлияния. В этой стадии гематома имеет повышенный сигнал на Т1 от центра и сниженный сигнал по Т2 от периферии. Отложение гемосидерина может сохранятся в течении многих лет.
МРТ позволяет выявлять ишемические и геморрагические инсульты в первые часы заболевания, что крайне важно для выбора соответствующей тактики лечения и уменьшения тяжести последствий этого заболевания.
Ишемический инсульт на МРТ
МРТ показывает область поражения в головном мозге после инсульта
МРТ показывает снижение или отсутвие кровотока по артериям
Опухоль головного мозга – заболевание, характеризующееся ростом патологической ткани из любого участка головного мозга, сдавливающее нервные центры, вызывающее повышение внутричерепного давления и сопровождающиеся разнообразными неспецифическими клиническими проявлениями.
Злокачественная опухоль на МРТ
Доброкачественная опухоль опухоль головного мозга на МРТ
МР-семиотика опухолей головного мозга разнообразна и зависит от гистологической характеристики самой опухоли. Признаки наличия патологического образования головного мозга, выявляемые с помощью МРТ, можно разделить на прямые и косвенные.
МРТ с контрастом позволяет лучше визуализировать метастазы
К прямым признакам относят различные типы изменений интенсивности МР-сигналов:
Гиперинтенсивный МР-сигнал,
гипоинтенсивный МР-сигнал,
гетерогенно измененный МР-сигнал,
изонтенсивный МР-сигнал (т.е. без изменения сигнала).
К косвенным (вторичным) признакам относятся:
Латеральная дислокация срединных структур головного мозга и сосудистого сплетения,
смещение, сдавление, изменение величины и деформация желудочко;
аксиальная дислокация;
блокада ликворных путей с развитием окклюзионной гидроцефалии,
смещение, деформация, сужение базальных цистерн мозга,
перифокальный отек вещества головного мозга (т.е. отек по периферии опухоли).
При подозрении на опухоль головного мозга МР-исследование проводится с дополнительным контрастным усилением.
Демиелинизирующее поражение головного мозга
Демиелинизирующие заболевания головного мозга являются одним из наиболее социально и экономически значимых проблем современно неврологии. Наиболее распространенное демиелинизирующее заболевание центральной нервной системы рассеянный склероз (РС), поражает лиц молодого трудоспособного возраста и быстро приводит к их инвалидизации.
МР-семиотика данной патологии характеризуется наличием очагов (бляшек) рассеянного склероза в белом веществе головного мозга, и лишь небольшая доля очагов (5-10%) расположены на границе серого и белого вещества, или в сером веществе. На Т1-взвешенных изображения очаги изонтенсивны – без изменения сигнал, либо гипоинтенсивны – со снижением интенсивности сигнала по типу «черных дыр», что характеризует хронизацию процесса.
Типичная локализации очагов РС в головном мозге:
Перивентрикулярные зоны
зоны, прилегающие к верхнелатеральному углу боковых желудочков,
семиовальный центр,
височные доли,
мозолистое тело,
ствол головного мозга,
мозжечок.
Воспалительные заболевания
Энцефалит воспалительное заболевание белого вещества головного мозга. В том случае, если патологический процесс распространяется на серое вещество головного мозга, говорят об энцефаломиелите.
Клиника нервных болезней знает большое число разновидностей энцефалита. Главным этиологическим фактором этого заболевания является инфекция. По анатомическому распределению энцефалит может быт диффузным или очаговым. Первичный энцефалит является самостоятельным заболеванием (клещевой, острый рассеянный энцефаломиелит); вторичный – осложнением уже имеющегося патологического процесса (коревой, гриппозный энцефалит, ревматический энцефалит, в качестве осложнения у больных СПИДом и т.д.). Отдельную группу вторичных энцефалитов составляют поствакциальные – энцефалиты, развившиеся после вакцинации.
МР-семиотика воспалительных заболеваний головного мозга разнообразна.
— Стоит ли мне сделать МРТ головного мозга?
Большое количество заболеваний центральной нервной системы протекает латентно, то есть, внешне себя никак не проявляет, могут быть редкие случаи приступов головной боли, разной интенсивности, снижение концентрации внимания, снижение памяти, а также другие незначительные симптомы, которые рассматриваются врачами, как “астено-вегетативный синдром”, чаще всего ставятся различные диагнозы, а лечение не приносит желаемый результат.
При этом МРТ способна выявить любые, даже минимальные структурные нарушения в анатомии головного мозга, каждое из которых может иметь большое клиническое значение. Ранняя диагностика любого заболевания способна обеспечить не только его верное лечение, но и может дать возможность его полного исцеления.
Кроме того, если Вы уже сделали МРТ головного мозга и по заключению врача-рентгенолога у Вас есть вопросы, например, непонятно, что значат конкретные термины или Вы сомневаетесь в правильности диагноза и хотите уточнить его получив второе независимое мнение врача и расшифровку снимков, то отправьте нам ваш вопрос или снимки и мы будем рады помочь.
