Без признаков ограничения диффузии на мрт что значит
Диффузно-взвешенное изображение
Теоретические основы применения диффузионно-взвешенной последовательности.
Общеизвестно, что молекулы воды при температуре выше абсолютного нуля находятся в состоянии теплового (Броуновского) движения. В тканях человека диффузия молекул воды чаще всего не может осуществляться во всех возможных направлениях (изотропно) по причине наличия множества ограничивающих факторов, к которым относятся гидрофобные фосфолипиды клеточных мембран, внутриклеточные органеллы, клеточное ядро и прочие.
В основе клинического использования ДВИ лежит явление значимого ограничения скорости диффузии в опухолях, тканях в состоянии отека, воспаления. Причины ограничения диффузии могут быть различными.
В частности, цитотоксический отек головного мозга, в отличие от вазогенного, проявляется повышенным сигналом ДВИ, что объясняется различным патогенезом. В случае цитотоксического отека жидкость из межклеточного пространства переходит в клетку, вызывая увеличение ее объема, и приводит к более плотному контакту между клеточными мембранами, что представляется в виде ограниченного сигнала на карте ИКД. При вазогенном отеке, напротив, происходит переход плазмы из сосудистого русла в межклеточное пространство, не вызывая ограничения диффузии.
Ограничение диффузии в тканях опухоли объясняется высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением и плотным расположением клеток с высокой плотностью гидрофобных мембран. Применение диффузионно-взвешенной последовательности позволяет выявить данные структуры как зоны повышения интенсивности сигнала.
Наиболее распространенным вариантом диффузионно-взвешенной последовательности является модификация спин-эхо Т2- взвешенного изображения (Т2-ВИ) с подавлением сигнала от жира и наличием двух дополнительных диффузионных градиентов. Сила, продолжительность и амплитуда диффузионного градиента определяются значением b-фактора (b value). Данный параметр задается исследователем и чаще всего находится в диапазоне от 0 с/мм2 до 1500 с/мм2. При значении b фактора, равном 0 с/мм2, будет получено изображение, практически неотличимое от «анатомического» Т2-ВИ с подавлением сигнала от жировой ткани, так как вклад диффузионного компонента в построении изображения будет отсутствовать. На основании ДВИ, полученных с использованием не менее 2-х b факторов, возможно построение карт измеряемого коэффициента диффузии (ИКД). Карты ИКД позволяют количественно оценить величину диффузии в тканях и служат отправной точкой в динамическом наблюдении ряда онкологических заболеваний.
На текущий момент на большинстве МР- томографов с индукцией поля 1,5 Тесла технически возможно выполнение МРТ всего тела от головы до середины бедер (аналогично стандарту выполнения большинства ПЭТ/КТ), включая Т1-ВИ, Т2-ВИ с подавлением сигнала от жировой ткани или STIR, а также ДВИ в течение 40- 50 минут, что вполне приемлемо в рутинной клинической практике.
Где возможно применение МРТ всего тела с протоколом ДВИ?
С точки зрения клинических перспектив, МРТ всего тела в первую очередь выступает в качестве дополнительного метода скрининга отдаленных метастазов. Высокие значения b фактора обеспечивают высокую интенсивность сигнала опухолевой ткани на фоне неизмененных тканей. Интенсивность сигнала на ДВИ и показатели ИКД зависят от особенностей строения клеток, в частности, ядерно-цитоплазматического соотношения, целостности клеточных мембран и прочих факторов, которые в том числе коррелируют со степенью злокачественности опухолей. Согласно данным Padhani et al., значения ИКД в опухоли могут быть использованы как прогностический фактор и служить одним из критериев подбора специфической терапии. Кроме того, как показывает ряд работ, динамика ИКД на фоне полихимиотерапии является достоверным количественным показателем ответа опухоли на лечение. Некоторые производители разрабатывают специализированное программное обеспечение для автоматического расчета объема опухолевой массы при миеломной болезни и оценки колебаний ИКД для динамического наблюдения таких пациентов (рис. 1). Описана возможность использования ДВИ всего тела для диагностики причины лихорадки неясного генеза, а также при поиске первичной опухоли на фоне выявленных метастазов.
Параметры получения изображения.
Основной целью при планировании ДВИ является достижение максимального соотношения «сигнал-шум», что достигается компромиссом между толщиной среза, относительно низким значением матрицы, полем обзора, минимальным значением TE и рядом других показателей. Одной из частых ошибок является приоритет высокого пространственного разрешения перед соотношением «сигнал-шум», что приводит к снижению контрастности патологических очагов и служит причиной разочарования в методике.
В исследованиях всего тела предпочтительным является использование только двух величин b факторов, так как при большем их количестве возрастает время сбора данных. В то же время, применение одного b фактора не рекомендовано, т.к. как говорилось выше, для расчета ИКД требуется минимум два b фактора. Рекомендуется ограничение минимального значения b фактора 50 с/мм2, при котором сохраняется «анатомичность» изображения, и вместе с тем подавляется перфузионный компонент, т.е. обнуляется сигнал от движущейся в сосудах крови. Это особенно актуально при выявлении мелких очаговых изменений паренхиматозных органов (в первую очередь, печени). Выбор максимального b фактора ограничен в первую очередь соотношением «сигнал-шум» и обычно составляет 750-1000 с/мм2).
Как правило, ДВИ не используется для исследования всего тела в качестве единственной последовательности исследования. В дополнение к ДВИ рекомендуется получение STIR или Т2-ВИ с жироподавлением в идентичной плоскости, для улучшения анатомической корреляции. Так как сбор данных обычно проводится в аксиальной плоскости, ряд авторов рекомендует дополнительно получать Т1-ВИ в сагиттальной плоскости, распланированной исключительно на позвоночный столб, для облегчения локализации очагов в осевом скелете.
Рис. 1 Пример полуавтоматической оценки опухолевой массы при миеломной болезни.
— ОСНОВЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННОЙ ТОМОГРАФИИ ВСЕГО ТЕЛА
Очаги в головном мозге на МРТ
Магнитно-резонансная томография является безболезненным и информативным способом исследования головного мозга. Послойное МР-сканирование позволяет детально рассмотреть все участки органа, оценить их структуру. С помощью определенных последовательностей можно подробно изучить белое и серое вещество, сосуды, желудочковую систему.
МРТ считают эффективным методом выявления очаговых поражений мозга. К таковым относят ограниченные участки с нарушенной структурой внутри вещества органа. Подобные изменения часто сопровождаются масс-эффектом, отеком, деформацией окружающих областей. Очаги в головном мозге на МРТ выглядят как зоны изменения МР-сигнала. По специфическим признакам, локализации, размерам и степени влияния на окружающие структуры рентгенолог может сделать предположения о характере патологии. Пользуясь перечисленными сведениями, врач ставит диагноз, составляет для пациента прогноз и подбирает лечение.
Очаги на МРТ головного мозга: что значит?
Результатом магнитно-резонансной томографии является серия послойных снимков исследуемой области. На изображениях здоровые ткани выглядят как чередующиеся светлые и темные участки, что зависит от концентрации в них жидкости и применяемой импульсной последовательности. По срезам врач-рентгенолог оценивает:
Липома четверохолмной цистерны на МРТ (обведена кругом)
МРТ назначают, если у пациента наблюдаются неврологические отклонения, обусловленные поражением мозговой ткани. Симптомами могут быть:
Магнитно-резонансная томография головы позволяет врачу точно определить локализацию очаговых изменений и выяснить природу плохого самочувствия у пациента. В ДЦ «Магнит» на вооружении специалистов новейшие аппараты для МР-сканирования, которые позволяют с высокой достоверностью провести исследование.
Виды очагов на МРТ головы
Цвет получаемого изображения нормальных мозговых структур и патологических изменений зависит от используемой программы. При сканировании в ангиорежиме, в том числе с применением контраста, на снимках появляется разветвленная сеть артерий и вен. Очаговые изменения бывают нескольких типов, по их характеристикам врач может предположить природу фокусов.
При патологии мозгового вещества нарушаются свойства пораженных фокусов, что проявляется резким изменением МР-сигнала по сравнению со здоровыми областями. Применение определенных последовательностей (диффузионно-взвешенных, FLAIR и пр.) или контрастирования позволяет более четко визуализировать локальные изменения. То есть, если рентгенолог видит на результатах МРТ единичный очаг, для более подробного его изучения будут применены разные режимы сканирования либо контрастирование.
При сравнении изменений со здоровыми участками мозга выделяют гипер-, гипо- и изоинтенсивные зоны (соответственно яркие, темные и такие же по своему цвету, как рядом расположенные структуры).
Абсцесс головного мозга на МРТ (указан стрелкой)
Гиперинтенсивные очаги
Выявление гиперинтенсивных, т.е. ярко выделяющихся на МР-сканах, очагов заставляет специалиста подозревать опухоль головного мозга, в том числе метастатического происхождения, гематому (в определенный момент от начала кровоизлияния), ишемию, отек, патологии сосудов (каверномы, артерио-венозные мальформации и пр.), абсцессы, обменные нарушения и т.п.
Опухоль головного мозга на МРТ (указана стрелкой)
Субкортикальные очаги
Поражение белого вещества головного мозга обычно характеризуют, как изменения подкорковых структур. Выявленные при МРТ субкортикальные очаги говорят о локализации повреждения сразу под корой. Если обнаруживают множественные юкстакортикальные зоны поражения, есть смысл подозревать демиелинизирующий процесс (например, рассеянный склероз). При указанной патологии деструктивные изменения происходят в различных участках белого вещества, в том числе прямо под корой головного мозга. Перивентрикулярные и лакунарные очаги обычно выявляют при ишемических процессах.
Очаги глиоза
При повреждении мозговой ткани включаются компенсаторные механизмы. Разрушенные клетки замещаются структурами глии. Последняя обеспечивает передачу нервных импульсов и участвует в метаболических процессах. За счет описываемых структур мозг восстанавливается после травм.
Выявление глиозных очагов указывает на предшествующее разрушение церебрального вещества вследствие:
По количеству и размерам измененных участков можно судить о масштабах повреждения мозга. Динамическое наблюдение позволяет оценить скорость прогрессирования патологии. Однако изучая зоны глиоза нельзя точно установить причину разрушения нервных клеток.
Очаги демиелинизации
Некоторые заболевания нервной системы сопровождаются повреждением глиальной оболочки длинных отростков нейронов. В результате патологических изменений нарушается проведение импульсов. Подобное состояние сопровождается неврологической симптоматикой различной степени интенсивности. Демиелинизация нервных волокон может быть вызвана:
Обычно очаги демиелинизации выглядят как множественные мелкие участки гиперинтенсивного МР-сигнала, расположенные в одном или нескольких отделах головного мозга. По степени их распространенности, давности и одновременности возникновения врач судит о масштабах развития заболевания.
Очаг демиелинизации на МРТ
Очаг сосудистого генеза
Недостаточность мозгового кровообращения являются причиной ишемии церебрального вещества, что ведет к изменению структуры и потере функций последнего. Ранняя диагностика сосудистых патологий способна предотвратить инсульт. Очаговые изменения дисциркуляторного происхождения обнаруживают у большинства пациентов старше 50 лет. В последующем такие зоны могут стать причиной дистрофических процессов в мозговой ткани.
Лакунарный инфаркт головного мозга на МРТ (указан стрелкой)
Заподозрить нарушения церебрального кровообращения можно по очаговым изменениям периваскулярных пространств Вирхова-Робина. Последние представляет собой небольшие полости вокруг мозговых сосудов, заполненные жидкостью, через которые осуществляется трофика тканей и иммунорегулирующие процессы (гематоэнцефалический барьер). Появление гиперинтенсивного МР-сигнала указывает на расширение периваскулярных пространств, поскольку в норме они не видны.
Иногда при МРТ мозга обнаруживаются множественные очаги в лобной доле или в глубоких отделах полушарий, что может указывать на поражение церебральных сосудов. Ситуацию часто проясняет МР-сканирование в ангиорежиме.
Очаги ишемии на МРТ
Очаги ишемии
Нарушения мозгового кровообращения приводят к кислородному голоданию тканей, что может спровоцировать их некроз (инфаркт). Ишемические очаги при Т2 взвешенных последовательностях выглядят как зоны с умеренно гиперинтенсивным сигналом неправильной формы. На более поздних сроках при проведении в Т2 ВИ или FLAIR режиме МРТ единичный очаг приобретает вид светлого пятна, что указывает на усугубление деструктивных процессов.
Что означают белые и черные пятна на снимках МРТ?
Зоны измененного МР-сигнала могут означать:
Врач-рентгенолог описывает интенсивность сигнала, размеры и локализацию очага. С учетом полученных сведений, жалоб пациента и данных предыдущих обследований специалист может предположить природу патологических изменений.
Острый рассеянный энцефаломиелит на МРТ
Причины возникновения очагов на МРТ головного мозга
Если при МРТ головного мозга выявлены очаги, их расценивают как симптомы патологии органа. Зоны гипер- или гипоинтенсивного МР-сигнала свидетельствуют о нарушении структуры определенного участка церебрального вещества. Очаговые изменения могут быть единичными или множественными, крупными, мелкими, диффузными и т.п.. Подобное наблюдается при:
Очаговые изменения могут быть результатом некроза, гнойных процессов, ишемии, воспаления тканей, разрушения нервных волокон и т.п. Фокальная патология на МР-сканах почти всегда свидетельствует о развитии серьезного заболевания, а в некоторых случаях указывает на опасность для жизни больного.
МРТ головного мозга
МРТ «Повышение давления»
Показания к МРТ головного мозга
МРТ недорого
МРТ головы цены в СПб
МРТ с пластиной в голове
МРТ-диффузия
Некоторые пациенты заинтересованы в комплексном обследовании организма. Существуют разные способы диагностики, включая сканирование в режиме МРТ-диффузия, всего тела. В чем суть процедуры, можно узнать из нашей статьи.
МРТ в режиме диффузии, что это?
Пациенты нередко путают данный режим со спектральной магнитно-резонансной томографией. В чем разница между процедурами? В живых клетках и пространстве между ними содержится много воды. Молекулы постоянно перемещаются. Проникают сквозь мембрану в клетку и обратно. Процесс перехода называют диффузией. Нормальный обмен молекулами воды отличается от патологического: при развитии заболеваний порядок нарушается. Клетки отдают воду медленнее, чем получают, в результате набухают и деформируются. Бывает обратная ситуация. Из клетки уходит больше молекул воды, чем поступает. Магнитно-резонансная томография в последовательности DWI фиксирует показатели диффузии в тканях, рентгенолог сравнивает полученные данные с нормой и делает заключение о наличии или отсутствии нарушений.
Области применения технологии:
На МР-снимках в последовательностях DWI (слева) и FLAIR (справа) визуализируется лакунарный ишемический инсульт (указан стрелкой)
Спектральная МРТ определяет биохимические изменения, вызываемые различными патологическими состояниями. Как и DWI, диагностика неинвазивна. Исследование позволяет оценить резонансную частоту протонов, входящих во всевозможные химические соединения внутренних органов и биологических жидкостей.
Что показывает МРТ-диффузия всего тела?
Магнитная томография с использованием данного режима подходит для сканирования отдельных областей (головного мозга, брюшной полости и т.д.) и целого организма. Так называемое “диффузное МРТ” помогает в обнаружении:
Снимок магнитно-резонансной томографии в режиме DWI. Стрелками обозначена обширная зона ишемии в правой теменной доле головного мозга
Дополнительное исследование головного мозга позволит провести дифференциацию инсульта и рассеянного склероза или очагов онкологии. По снимкам можно определить давность острого нарушения кровообращения.
Показания и противопоказания к “диффузному МРТ”
Процедуру назначают для уточнения диагноза при:
У онкологических больных диффузионную томографию применяют на всех этапах лечения:
Противопоказания к использованию данного вида магнитно-резонансной диагностики те же, что и для обычной. Процедуру нельзя проводить при наличии у пациента:
Диффузионную МРТ всего тела не делают беременным женщинам в первом триместре. Сложности с диагностикой на аппарате закрытого типа могут возникнуть при избыточной массе тела человека. Тоннельные томографы рассчитаны на вес не более 120 кг. В ситуациях превышения данного параметра и при клаустрофобии подбирают альтернативные виды исследования.
Как проходит МРТ-диффузия?
Перед процедурой человеку необходимо избавиться от предметов, содержащих металл: украшений, зубного протеза, съемного слухового аппарата, очков и т.д. Электронные устройства и другие личные вещи оставляют в раздевалке. Если у пациента есть эндопротез, надо принести в клинику документ с информацией о материале изделия.
МРТ-диффузия отдельной области или всего тела проходит следующим образом:
Исследование всего тела всегда выполняют не только в диффузионно-взвешенном режиме. Для максимальной информативности изображений рекомендуют сделать фото в идентичной плоскости в последовательностях STIR или Т2 ВИ с подавлением жира.
Инструктаж перед процедурой магнитно-резонансной томографии
Расшифровка снимков МРТ-диффузии
По завершении интерпретации томографических снимков рентгенолог отдает заключение и диск с фотографиями пациенту. Результаты предоставляют доктору, который выписал направление на диффузную МРТ. Если пациент обратился в диагностическую клинику самостоятельно, проводивший сканирование специалист пояснит алгоритм дальнейших действий. При сомнениях в точности расшифровки больной может попросить рассмотреть “диффузные снимки МРТ” другого врача-рентгенолога, это снизит вероятность ошибки.
Многие пациенты пытаются самостоятельно расшифровать изображения магнитно-резонансной томографии. Это сложная задача: для интерпретации фото необходимо не только знать структуры зоны интереса, но и пространственное соотношение анатомических областей. Человек без профильного образования не сумеет рассмотреть все детали и правильно истолковать результаты исследования.
Лечащий врач “прочитает” снимки, ознакомится с заключением рентгенолога, сопоставит данные магнитно-резонансной томографии с другой информацией (анамнезом, лабораторными анализами, итогами прочих методов инструментальной диагностики), определит заболевание и подберет способ терапии.
Томография
МРТ всего тела
МРТ с пластиной в голове
МР-диффузия
МР-диффузия: инструкция по применению.
Диффузия – это процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого вещества, и данный процесс приводит к самопроизвольному выравниванию концентрации веществ по всему занимаемому объему.
Получить данные МР-диффузии возможно на базе различных импульсных последовательностей:
Single shot EPI
На графике заметно, что у данной импульсной последовательности 90 градусный импульс и 180 градусный импульс. У Single shot EPI TR=8000 мс, а TE=60 мс, то есть DWI изображение построено с Т2 контрастностью.
Отличие от Т2 изображений:
В нижней части графика видно, что при получении изображения накладываются два градиента. Данные градиенты и его показатели кодируют b-фактор, который в свою очередь определяет контраст диффузно-взвешенного изображения и зависит от таких показателей, как длительность градиентов, расстояние между данными градиентами и амплитудой данных градиентов.
Чем длиннее градиент, чем дольше они накладываются, чем больше амплитуда градиентов, чем больше расстояние между ними, тем больше b-фактор.
Контрастность ДВИ помимо Т2-эффекта определяется b-фактором.
Высокое значение b-фактора прямо пропорционально времени сбора данных.
Подавление сигнала от жировой ткани.
Для элиминации артефактов химического сдвига ДВИ всегда требует подавления сигнала от жировой ткани.
Если использовать ДВИ изображения с нулевым b-фактором, то есть не накладывать никаких градиентов, то в данном случае получится изображение с контрастностью, как у Т2 FS изображений.
По мере увеличения b-фактора от 0 до 700 увеличивается эффект диффузии. Интенсивность сигнала от органов с ограниченной диффузией на изображениях с низким b фактором будет низкая, а на изображениях b=600 сигнал от того же органа будет повышаться. Чем выше b-фактор, тем выше контраст изображения обусловлен диффузионным эффектом.
Слева представлены ДВИ с b=0, 100, 200, 500, 1000, 2000
Градиент, который идет первый до 180 градусного импульса помечает спины, а второй градиент после 180 градусного считывает.
Изображение с b=0 является аналогом Т2 изображения с подавлением жировой ткани.
Изображения с b=100. Вода не успевает покинуть пределы вокселя за данный период времени.
Изображения с b=500. Молекулы воды частично покинули воксель. В областях с ограниченной диффузией данное явление менее выраженное и протекает медленнее.
Изображения с b=1000.В зонах со свободной диффузией в вокселе не остается практически молекул воды, а в вокселе с ограниченной диффузией только часть молекул воды покинет.
Без признаков ограничения диффузии на мрт что значит
В нашем обзоре даны базовые принципы ДВ МРТ, освещены перспективы развития и возможности клинического применения ДВ МРТ всего тела.
Базовые принципы ДВ МРТ
Различная степень ограничения свободной диффузии молекул воды является потенциальным источником контрастности изображения. Например, диффузия в сером веществе головного мозга взрослого человека практически изотропная; в то же время диффузия в белом веществе с его компактным и организованным расположением миелинизированных аксонов и проводящих путей анизотропна. Патофизиологические процессы, приводящие к изменению проницаемости клеточных мембран, вызывают и изменение диффузии молекул воды, что может быть выявлено на ДВИ и измерено при вычислении коэффициента диффузии (ИКД). Считается, что диффузия воды во внутриклеточном пространстве ограничена больше, чем во внеклеточном, за счет присутствия множества естественных барьеров (мембраны ядра, органеллы). При изменении соотношения внеклеточной и внутриклеточной жидкости в пользу последней в результате какого-либо патологического процесса возникает ограничение диффузии. Кроме того, диффузия молекул воды может быть ограничена вследствие высокой вязкости среды, например при высоком содержании белковых макромолекул.
Клинически ДВ МРТ наиболее широко применяется в диагностике ишемического инсульта. Гипоксемия и ишемия приводят к деполяризации мембран, изменениям мембранной проницаемости, изменениям в ионном обмене и поступлению воды в клетки. Набухание клеток влечет за собой компрессию экстрацеллюлярного пространства, ограничение диффузии экстрацеллюлярной воды и, возможно, ограничение диффузии интрацеллюлярной воды вследствие изменений органелл. Эти изменения приводят к повышению сигнала на ДВИ и низким значениям ИКД [6]. Последующий лизис, сморщивание клеток и разрежение ткани ведут к увеличению внеклеточного пространства и содержания воды с одновременным снижением интенсивности сигнала на ДВИ и повышением значений ИКД.
Клиническое применение ДВ МРТ всего тела
ДВ МРТ применяется с 90-х годов, наиболее успешно при диагностике ишемического инсульта головного мозга, но до настоящего времени не получила широкого распространения для исследования туловища, например грудной и брюшной полостей. Вследствие того, что эти области имеют большой размер, полученное изображение характеризуется низким пространственным разрешением (вследствие увеличения поля обзора); длинные времена получения эхо приводят к значительному эффекту Т2-свечения и выраженному пространственному искажению; гетерогенное строение тканей с множественными границами раздела сред, присутствие воздуха способствуют возникновению множественных артефактов химического сдвига; и, наконец, неустранимые непроизвольные движения (пульсация сердца и крупных сосудов, перистальтика, дыхательные и глотательные движения) также резко ухудшают качество изображений.
Относительно недавно предложено использование SENSE (SENSitivity Encoding)-последовательности, при которой происходит параллельное получение изображений, позволяющее улучшить пространственное разрешение и уменьшить искажение изображений [5, 8, 9]. Появление сканеров с более сильным магнитным полем, совершенствование устройства многоканальных катушек и применение импульсной последовательности SENSE сделали возможным получение ДВ МРТ всего тела.
До недавнего времени при получении ДВ МРТ всего тела, за исключением области головы, обязательно применялся метод задержки дыхания или респираторный триггерный метод (синхронизация с дыханием) для уменьшения артефактов, возникающих вследствие дыхания. ДВ МРТ при свободном дыхании считалась невозможной. Применение этих методов исследования в клинической практике было ограничено по следующим причинам. Во-первых, оба метода не позволяли получить изображения приемлемого качества. Во-вторых, ДВ МРТ со сканированием во время задержки дыхания позволяет получить изображения относительно толстых срезов, что не дает возможности провести в дальнейшем трехмерный анализ изображения (мультипланарное реформирование, реконструкция проекций максимальной интенсивности и объемная реконструкция); при использовании метода синхронизированной с дыханием ДВ МРТ можно получать качественные изображения тонких срезов исследуемой области, но исследование слишком продолжительно по времени.
В 2004 г. T. Takahara и соавт. [10] предложили новый метод получения ДВИ всего тела в условиях свободного дыхания. Метод известен как DWIBS (diffusion-weighted whole-body imaging with background body signal suppression, т.е. ДВ МРТ всего тела с подавлением сигнала фона). Принцип DWIBS заключается в том, что на контрастность изображения влияет только некогерентное движение молекул воды в вокселе, которое является следствием процесса диффузии. Когерентное движение молекул воды вследствие одномоментного перемещения вокселей исследуемого объекта (дыхания, перистальтики) мало влияет на контрастность ДВИ. Получение ДВИ с помощью DWIBS предполагает многократное усреднение сигнала для увеличения соотношения сигнал/шум. Качество изображений позволяет провести в дальнейшем объемный анализ данных (мультипланарное реформирование, реконструкция проекций максимальной интенсивности и объемная реконструкция). Время получения ДВИ с помощью DWIBS приемлемо для использования в клинической практике.
Применение ДВ МРТ в клинической практике
ДВ МРТ может применяться как самостоятельный скрининговый метод для выявления участков патологически измененного сигнала, например для оценки состояния костного мозга осевого скелета у онкологических больных, выявления метастатического поражения лимфатических узлов у больных с установленным онкологическим диагнозом, уточнения стадии процесса, а также в качестве быстрого и недорогого метода скринингового обследования людей из групп риска [3, 4, 11]. При выявлении подозрительных участков исследование необходимо дополнить другими методами, позволяющими получить анатомические изображения области интереса, например стандартной МРТ. Кроме того, ДВ МРТ прекрасно дополняет стандартное исследование в случае необходимости дифференциальной диагностики выявленных изменений.
Преимущества применения ДВ МРТ в клинической практике:
1) относительно простой метод;
2) не требуется использование контрастного усиления;
3) доступность ДВ МРТ больше, чем ОФЕКТ/КТ, ПЭТ/КТ вследствие более широкого распространения МР-сканеров;
4) относительно низкая стоимость исследования;
5) возможность осуществления в условиях свободного дыхания (при использовании DWIBS);
6) возможность получения анатомической и функциональной информации за одно исследование.
Появление в клиниках МР-томографов с силой магнитного поля 3Т создает предпосылки для более широкого применения метода ДВ МРТ, поскольку увеличение силы магнитного поля улучшает качество изображений вследствие увеличения соотношения сигнал/шум, также уменьшается продолжительность сканирования. В настоящее время возможно проведение МРТ всего тела, включая получение ДВИ, за 40 мин [4].
Применение ДВ МРТ для диагностики опухолей
ДВ МРТ всего тела позволяет выявить первичные онкологические процессы и метастатическое поражение органов и тканей различной локализации. ДВ МРТ всего тела может использоваться в качестве дополнения к обычной МРТ с получением анатомических изображений, поскольку возможно выявить маленькие патологические очаги в органах, размеры которых еще не изменены. Такие очаги сразу привлекают внимание диагноста, поскольку резко контрастируют с окружающими неизмененными тканями. Опухолевые очаги имеют высокую клеточную плотность, соотношение внутриклеточного/внеклеточного пространства в них повышено, на ДВИ такие очаги имеют высокий сигнал и соответственно низкие значения ИКД [12, 13]. Таким образом, анализ МР-изображений всего тела происходит быстрее и эффективнее. Однако ДВ МР-изображения должны всегда интерпретироваться вместе с анатомическими изображениями для того, чтобы избежать ложноположительного заключения, поскольку специфичность и точность ДВ МРТ в сочетании с рутинной МРТ значительно выше, чем при использовании только ДВ МРТ [14, 15].
По мере прогрессирования заболевания центральные отделы опухоли могут подвергаться распаду вследствие ишемии, интенсивность сигнала от участков некроза на ДВИ снижается, а значения ИКД растут, превышая значения ИКД в неизмененной ткани.
Для определения прогноза онкологического заболевания и перспектив лечения большое значение имеет установление наличия или отсутствия поражения лимфатических узлов. В настоящее время при анализе стандартных аксиальных МР-изображений ориентируются на интенсивность сигнала и размер лимфатических узлов, которые могут быть вовлечены в патологический процесс [16]. Такая оценка является недостаточной. ДВ МРТ всего тела дает возможность оценить функциональное состояние лимфатических узлов больших областей тела. Диффузия в нормальных лимфатических узлах относительно ограничена (низкие значения ИКД) вследствие относительно высокой клеточной плотности. Пораженные метастазами лимфатические узлы имеют либо еще более высокую клеточную плотность, либо участки некроза, что соответственно ограничивает или облегчает диффузию. Первые сообщения, посвященные изучению характеристик лимфатических узлов с помощью ДВ МРТ при метастатическом поражении, появились в 2008 г. J. Kim и соавт. [17] установили, что значения ИКД в лимфатических узлах, пораженных метастазами, существенно ниже, чем в нормальных лимфатических узлах, что может служить критерием при дифференциальной диагностике.
ДВ МРТ также может эффективно использоваться для мониторинга при лечении онкологических заболеваний. Во-первых, ДВ МРТ с использованием последовательности DWIBS позволяет точно оценить объем очага. Во-вторых, изменение процесса диффузии опухоли на фоне эффективных химиотерапии или облучения (вследствие индукции изменения клеточной плотности, некроза и/или апоптоза) происходит даже быстрее, чем изменение объема опухоли. Объективная оценка этих изменений может быть проведена с помощью ДВ МРТ всего тела, что позволяет уточнить чувствительность/резистентность опухоли к проводимой терапии.
Большие трудности сопряжены с процессом дифференцировки продолженного роста опухоли и изменений, возникших в области операции. Резидуальная или рецидивная опухоль наиболее часто имеет высокую клеточную плотность (соотношение внутриклеточного/внеклеточного пространства в них повышено), значения ИКД в этой области низкие по сравнению с участками возникших в результате проведенного лечения изменений, представленных некрозом и фиброзом [2]. Эти процессы могут быть успешно дифференцированы с помощью ДВ МРТ.
Применение ДВ МРТ при неопухолевых заболеваниях
Воспалительные процессы, инфекционное поражение органов, абсцессы и интраваскулярные тромбы могут приводить к ограничению процессов диффузии и успешно выявляться при использовании ДВ МРТ всего тела. Например, высокая вязкость содержимого абсцессов обусловливает высокий сигнал на ДВИ и низкие значения ИКД, что позволяет четко дифференцировать абсцессы с кистозными опухолями, паразитарными и непаразитарными кистами, которые могут иметь сходные характеристики сигнала на рутинных МРТ. Другим перспективным направлением применения ДВ МРТ является визуализация периферической нервной системы, поскольку диффузия относительно ограничена в нервных волокнах по сравнению с окружающими тканями. ДВ МРТ может успешно применяться также в кардиоваскулярной визуализации.
Ограничения и трудности при проведении ДВ МРТ всего тела
ДВ МРТ всего тела позволяет выявлять области с ограниченной диффузией, однако не является высокоспецифичной, поскольку ограниченной диффузией могут характеризоваться как онкологические, так и воспалительные процессы, кроме того, многие нормальные структуры имеют высокий сигнал на ДВИ. При ДВ МРТ всего тела затруднена визуализация структур, находящихся в непосредственной близости от сердца и диафрагмы.
Таким образом, в течение последних двух лет возросло число публикаций, посвященных применению диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии (ДВ МРТ) для визуализации и дифференциальной диагностики различных заболеваний органов брюшной полости и забрюшинного пространства. Это высокоинформативная методика визуализации, чувствительная к изменению степени свободы диффузионного движения молекул воды в биологических тканях. Метод позволяет точнее дифференцировать структуру очаговых образований без контрастного усиления. В этом обзоре литературы мы попытались наметить основные направления клинического использования ДВ МРТ. Считаем перспективным применение ДВ МРТ для выявления и дифференциальной диагностики очаговых и диффузных поражений паренхиматозных органов брюшной полости, например печени, поджелудочной железы. Также целесообразным представляется использование этого метода для уточнения состояния лимфатических узлов при наличии опухолевого процесса, поскольку метод дает возможность дифференцировать воспалительные изменения и метастатическое поражение. Кроме того, ДВ МРТ может быть использована для скринингового обследования с целью выявления онкологических заболеваний и динамического наблюдения больных с установленным диагнозом.