Расположение

Москва, ул.Гамалеи, д.15

м. Щукинская, авт/марш. №100 и №681
до ост. "Клиническая больница №86"

Пристройка к поликлинике 1 этаж
Отделение лучевой диагностики

Эл. почта:
[email protected]

 
  • Под контролем
    Под контролем

    Федерального
    медико-биологического
    агентства
  • Профессиональные снимки
    Профессиональные снимки

    на современном томографе
  • Удобное расположение
    Удобное расположение

    рядом с метро Щукинская
  • МРТ коленного сустава 4000 руб
    МРТ коленного сустава 4500 руб.
  • Предварительная запись
    Предварительная запись,
    что исключает ожидание в очереди
  • Возможность получения заключения на CD
    Возможность получения
    результатов на CD

Записаться
на приём

+7 (495) 942-38-23 (МРТ коленного сустава, денситометрия)

+7 (903) 545-45-60 (МРТ остальных зон)

+7 (903) 545-45-65 (КТ)

С 9.00 до 15.00

По рабочим дням

 


 

Диффузионно взвешенная мрт


Диффузионно-взвешенная МРТ (магнитно-резонансная томография)

В эпоху развития новейших методов диагностики предпочтение отдается наиболее совершенным, быстрым и информативным. Не так давно в практику врачей вошла магнитно-резонансная томография, как уникальный метод получения изображения всего анатомического строения организма без применения рентгеновских лучей. Однако сегодня существуют подвиды МРТ, которые позволяют оценить изменения не только размеров, но и функций систем на клеточном уровне. Одним из таких методов является диффузионно-взвешенная МРТ.

В чем заключается исследование

Расположение пациента на выдвижном столе перед процедурой диффузионно-взвешенной МРТ (фото: guamradiology.com)

Диффузионно-взвешенная МРТ или диффузионная спектральная томография (англ. DWI – diffusion weight imaging) – метод исследования всего тела с помощью МРТ-аппарата, основанный на изменении движения молекул воды в патологических тканях.

Полученное изображение в классической (анатомической) МРТ зависит от распределения атомов водорода в тканях и их магнитных свойств. Диффузионно-взвешенный вариант исследования относится к функциональным подвидам: изучает не только количественное распределение атомов, но и их движение.

В неограниченном пространстве молекулы воды двигаются во всех направлениях с одинаковой скоростью за градиентом концентрации. Это явление называется диффузией. В организме вода находится в свободных внеклеточных пространствах (кровь, лимфа, спинномозговая жидкость) и в клетках. Движение внутриклеточной жидкости ограничено наличием различных мембран в составе органелл самой клетки. Чем больше клеток, тем меньше выражена диффузия. На этом явлении основана диагностика опухолевых процессов с помощью данного метода.

Для исследования необходимо наличие МРТ–аппарата, используемого для классической МРТ. Он состоит из:

  • Катушки и кольцевого магнита, размещенных в кольце томографа.
  • Выдвижного стола, на котором располагается пациент.
  • Сканера, который находится в нижней части аппарата.

Полученное изображение отправляется на компьютер, и с помощью специальной программы проводится анализ результатов.

Показания к проведению диффузионно-взвешенной МРТ

Метод диффузионной спектральной томографии нашел широкое применение в практике врачей-клиницистов. Ввиду своей эффективности исследование показано при многих патологиях на ранних этапах развития:

  • Неврологические заболевания (диффузное аксональное повреждение, кисты головного мозга).
  • Опухоли головного мозга (глиома, менингиома).
  • Инфекционные заболевания головного мозга (энцефалит, менингит).
  • Инфаркт миокарда.
  • Острое нарушение мозгового кровообращения (инсульт). Метод информативен с первых часов.
  • Метастатическое поражение органов.
  • Артриты (воспалительные) и артрозы (не воспалительные заболевания суставов).
  • Ущемление нервов.
  • Воспаление сухожилий.
  • Аномальное развитие суставов.
  • Опухоли молочной железы.
  • Патологии предстательной железы (аденома, рак).
  • Болезнь Бехтерева (анкилозирующий спондилоартрит) – заболевание, которое характеризуется сращением межпозвоночных соединений и уменьшением амплитуды движений в позвоночнике, вплоть до полного обездвиживания.

Чаще всего метод применяется для диагностики онкологических и неврологических патологий. Перспективными также считаются исследования заболеваний печени (диагностика цирроза на ранней стадии), а также в качестве контроля эффективности лечения.

Противопоказания к проведению исследования

Метод считается неинвазивным, однако применение стандартной МРТ-методики имеет строгие ограничения. Большинство противопоказаний связано с наличием металлсодержащих приборов, наличие которых недопустимо при исследовании:

  • Электронные имплантаты (кардиостимулятор, слуховые аппараты в среднем ухе, стимуляторы нервов).
  • Аппараты внешней фиксации переломов (например, аппарат Илизарова).
  • Кровоостанавливающие металлические клипсы в сосудах после проведенной операции.
  • Брекетные системы и зубные протезы.
  • Инсулиновая помпа для больных с сахарным диабетом.
  • Тяжелое состояние больного (декомпенсированная сердечно-сосудистая, печеночная, почечная недостаточность).
  • Наличие татуировок, которые нанесены с помощью металлсодержащего красителя (чаще всего это татуировки бывших заключенных, могут привести к глубоким ожогам кожи).
  • Большой вес человек, которые превышает технические возможности аппарата (чаще всего более 130 кг).

Классическая МРТ не проводится при наличии клаустрофобии (боязнь замкнутого пространства). Для диффузионно-взвешенной МРТ, длительность которой составляет до 5 минут, данное состояние не является противопоказанием.

Подготовка и проведение диффузионно-взвешенной МРТ

Специальной подготовки для проведения процедуры нет. Если исследованию подлежат органы пищеварительного тракта, не рекомендуется употребление пищи и воды за 6 часов до обследования. Диагностика заболеваний мочевого пузыря проводится при его наполненном состоянии.

Совет врача. До проведения исследования необходимо предоставить результаты предыдущих диагностических манипуляций врачу. Это позволит сузить круг поиска патологии и изучить динамику процесса

Непосредственно перед процедурой необходимо снять с себя все металлические приборы и аксессуары: шпильки, браслеты, часы и др.

Исследование проводится в специально оборудованном кабинете диагностического центра. В одном отделении находится МРТ-аппарат, а в другом – компьютеры для анализа полученных данных.

Пациент располагается лежа на выдвижном столе. Врач отправляет стол внутрь аппарата нажатием кнопки. Затем врач уходит в кабинет с компьютерами, где через стекло может сохранять визуальный контроль происходящего и общаться с пациентом через микрофон.

Больного предупреждают о начале процедуры, в течение которой нельзя двигаться, чтобы не получить ложных результатов. После включения сильного магнитного поля мощностью 1,5 Тесла проводится серия снимков послойно, толщина среза 5 мм. Сканер фиксирует движение молекул воды в клетках и межклеточном пространстве под воздействием магнита и отправляет данные на компьютер.

Средняя продолжительность исследования 5-7 минут. После чего магнитное поле отключается, и пациента выдвигают из магнитной катушки томографа.

Преимущества метода и возможные осложнения

Исследования с помощью магнитно-резонансного томографа широко распространены. Врачи назначают данное исследование ввиду высокой точности, простоты исполнения и относительной дешевизны.

Сравнение диффузионно-взвешенной томографии, КТ (компьютерной томографии) ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии) представлено в таблице:

Категория

Диффузионно-взвешенная томография

КТ

ПЭТ

Способ получения информации

Регистрация движения молекул воды в сильном магнитном поле

Послойная рентгеновская съемка

Радионуклидный метод диагностики за счет регистрации излучения позитронов (позитивно заряженных частиц атома)

Визуализация

Все ткани организма

Преимущественно костная ткань

Все ткани организма

Необходимость введения контрастного вещества

Нет надобности

Зависит от патологии

Обязательно

Разрешающая способность

Высокая (1-2 мм). Позволяет идентифицировать микроскопические метастазы

Высокая (1-2 мм)

Относительно низкая (7-8 мм)

Длительность

5-7 минут

10-15 минут

30-45 минут

Безопасность

Процедура безопасна при соблюдении рекомендаций

Рентгеновское облучение

Аллергические реакции на вводимый контраст

Нежелательными последствиями после проведенного исследования могут стать:

  • Глубокие ожоги кожи. Осложнение возникает у людей, которые не сняли все металлические приборы перед исследованием, или у людей в татуировках с металлсодержащими красками.
  • Фиброз (замещение соединительной тканью) почек – очень редкое и отдаленное (возникает через 3-5 лет) последствие. Чаще всего после применения контрастного вещества.

Кроме того, диффузионно-взвешенная МРТ позволяет создать трехмерную модель организма человека, что дает возможность осмотреть участки изменения со всех сторон и влияние на близлежащие ткани.

Как расшифровать результаты диффузионно-взвешенной МРТ

Изменения картины ишемического инсульта на диффузионно-взвешенной МРТ (фото: stroke.ahajournals.org)

Анализ полученных в ходе исследования результатов проводится в два этапа.

  • Первый – качественная оценка изображения. Другими словами, оценивается изменение интенсивности изображения на определенном участке. Чем больше интенсивность – тем больше в этой области клеток и меньше внеклеточной жидкости. Такая картина характерна для опухолевого процесса или ишемического инфаркта (снижение кровотока уменьшает количество свободной жидкости и выраженность диффузии).
  • Второй – количественный. Определяется измеряемый коэффициент диффузии (ИКД), значение которого равно сопротивлению движения молекул воды, оказываемого клеточными мембранами.

Значения ИКД при различных патологиях представлены в таблице:

Значение

Показатель ИКД (х10-3мм2/сек)

Чистая вода

2,96

Киста (доброкачественное полостное образование)

3,0-3,24

Очаговая гиперплазия печени

2,75-2,95

Гемангиома (доброкачественное опухолевидное образование из сосудов)

 

2,11-2,45

Доброкачественные опухоли (аденомы, фибромы)

 

> 1,5

Гиперплазия (увеличение в размерах) лимфоузлов.

Может возникать при инфекционных заболеваниях

 

1,3-1,7

Злокачественные опухоли (рак, миосакрома, остеосаркома и др.).

Метастатические очаги

 

0,7-1,1

Лимфомы (онкологическая патология с вовлечением в процесс лимфатических узлов и распространением «раковых» лимфобластов в крови)

 

0,6-0,8

Постановка диагноза проводится опытным специалистом после комплексного анализа полученных данных и сопоставления их с другими методами исследования. Диффузионно-взвешенная МРТ – относительно новый метод, который нашел широкое применение в кардиологии, неврологии и онкологии. Исследование считается перспективным для скрининга населения, поскольку позволяет изучить функциональное состояние организма на клеточном уровне без применения рентгеновского облучения.

На видео представлены результаты диффузионно-взвешенной МРТ головного мозга у мужчины с онемением левой половины лица.

simptomyinfo.ru

Диффузно-взвешенное изображение — 24Radiology.ru

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.


Материал взят:

— ОСНОВЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННОЙ ТОМОГРАФИИ ВСЕГО ТЕЛА

Гележе П.Б., Трофименко И.А., Морозов С.П.

24radiology.ru

что это за обследование (видео)

Магнитный томограф помогает получить качественные снимки внутренних органов и полостей, оценить состояние сосудов.

Несмотря на информативность, иногда классического обследования недостаточно для обнаружения соматической патологии.

В таких случаях назначают диффузионно-взвешенную магнитно-резонансную томографию (ДВ МРТ или «Lifescan», «контраст без контраста»).

Её проводят на обычном аппарате, при определённых настройках, в особом режиме работы прибора.

 О методе обследования

Принцип работы аппарата МРТ основан на отклике и выстраивании атомов водорода при воздействии магнитного поля.

Большая часть этого элемента содержится в жидкой среде клеток и межтканевых структур, но в разном количестве — поэтому изображение получается не монотонным, а в виде картинки, на которой отображаются органы.

Диффузионно-взвешенная МРТ изучает не только количественное изменение атомов, но и их движение, ИКД (измеряемый коэффициент диффузии).

 

Поэтому изменения выявляют на микроскопическом уровне:

  • онкологию;
  • мелкие очаги воспаления;
  • закупорку капилляров, артериол и венул;
  • аномалии развития.

ДВ МРТ назначают при отсутствии результатов от КТ или УЗИ, ангиографии. Эти методы не всегда помогают обнаружить мельчайшие патологические очаги, иногда даже опытный доктор может «проглядеть» новообразования на таких снимках.

Плюсы диагностического метода

При некоторых патологиях доктор назначает именно диффузионно-взвешенную МРТ — такой выбор объясняется следующими преимуществами метода:

  • информативность — получаются снимки высокого качества, отображаются анатомические и физиологические особенности организма;
  • безопасность — не требуется введение контраста, что исключает аллергические реакции, магнитное поле не вызывает облучения;
  • комфорт — в ходе процедур допускаются движения (дыхание, сокращения мышц).

В каких случаях рекомендовано

Показания — мелкоочаговые новообразования, которые нельзя визуализировать обычными способами. Врач порекомендует пройти диффузионно-взвешенное МРТ при подозрении на следующие состояния:

  • инсульт и инфаркт;
  • кисты головного мозга;
  • воспалительные поражения тканей;
  • артриты и артрозы;
  • сдавливание нервов;
  • нарушение кровообращения;
  • врождённые аномалии развития;
  • онкология и метастазы.

Противопоказания

Перед прохождением ДВ МРТ требуется ознакомиться со списком противопоказаний — процедуры не проводятся в следующих случаях:

  1. Металлические имплантаты или протезы, татуировки на основе металлической краски — при попадании в зону сканирования они создают помехи на снимках.
  2. Кардиостимуляторы, инсулиновые насосы, слуховые аппараты и другие электронные приборы — под действием магнитного поля выходят из строя.
  3. Беременность и лактация — исследование противопоказано в 1 и 3 триместре.
  4. Детский возраст — нельзя обследоваться до 5 лет, в дальнейшем допускается по показаниям врача.
  5. Психическое расстройство, клаустрофобия — относительные противопоказания, процедуру иногда делают в состоянии медикаментозного сна.
  6. Ожирение более 130 кг — снимки получатся плохого качества, обследоваться бессмысленно.

Важно, чтобы металлические имплантаты не попадали в зону сканирования. Если у вас стоят стальные коронки, а обследуется брюшная полость или суставы конечностей — магнитно-резонансная томография проводится.

Методика проведения

Процедура состоит из следующих этапов:

  • перед сканированием пациент снимает украшения, содержащие металл или его сплавы;
  • по показаниям врача вводятся успокаивающие препараты или средства для медикаментозного сна;
  • пациент ложится на стол аппарата, надевает наушники;
  • доктор покидает кабинет и включает томограф, обследуемая площадка заезжает в тоннель аппарата, включается режим диффузного сканирования тела.

В среднем процедура длится 1,5-2 часа. За это время пациент может воспользоваться кнопкой обратной связи для вызова врача.

Остались вопросы? Рекомендуем к просмотру:

МРТ диффузия (видео)

osnimke.ru

Диффузно-взвешенные изображения | mrimaster.ru

Диффузно-взвешенные магнитно-резонансные изображения (DW MRI) обеспечивают контрастность картинки, зависящей от случайного микроскопического движения протонов воды, которая может быть существенно изменена различными патологическими процессами.

Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография использует T2-взвешенные серии импульсы с двумя дополнительными градиентными импульсами, которые равны по величине и противоположны по направлению. Эти градиентные импульсы образуются в промежутке между возбуждением ядерных спинов и сбором данных. В результате, формирующиеся изображения более чувствительны к молекулярному движению воды в направлении применяемых дополнительных градиентов. Дополнительные градиентные импульсы приводят к ослаблению интенсивности сигнала вдоль оси, вдоль которой они применяются, что прямо пропорционально диффузии воды в этой области. Быстрая диффузия воды приведет к выраженному снижению сигнала и изображение выглядит более темным. Например, в головном мозге, сканируемые зоны ишемического инфаркта, характеризуются снижением области диффузии воды из-за снижения кровотока. Таким образом, на диффузионно-взвешенных изображениях эти зоны выглядят гиперинтенсивными (яркими). Амплитуда ослабления сигнала от воды на диффузионно-взвешенных изображений, зависит от двух факторов: поступательного движения молекул воды, и суммарной диффузии. Последнее зависит от силы, длительности и времени между градиентными импульсами. Чувствительность к диффузии воды определяется b-градиентным фактором (сек / мм 2). Чем выше значения b, тем более чувствительны диффузно-взвешенные изображения (как правило, в последовательностях диффузно-взвешенных изображений используется 3-4 коэффициента b - B50, B500, B1000 и b1400). Помимо данных ряда диффузионно-взвешенных изображений, есть еще один способ представить диффузионные данные, который называют кажущийся коэффициент диффузии (ADC) карты воды. Они рассчитываются с диффузионно-взвешенных изображениях после приобретения. Он рассчитывается после получения диффузно-взвешенных изображений.

Использование

Онкологический скрининг всего тела (!)

Исследование головного мозга (!)

Исследование холестеотомы (!)

Исследование предстательной железы (!)

Исследование органов малого таза (!)

Исследование молочных желез (!)

Исследование переднего отдела шеи

Исследование тонкого кишечника

Исследование печени

Исследование позвоночника

Исследование крестцово-подвздошного сочленения

Серия диффузно-взвешенных изображений (DW) аксиальные срезы головного мозга со значениями фактора b (b0, b500, b 1000)

 

Карта ADC со значениями b0, b500, b1000

Серия диффузно-взвешенных изображений (DW) с жироподавлением аксиальные срезы шеи  со значениями фактора b (b0 и b800)

 

Карта ADC со значениями b0 и b800

Серия диффузно-взвешенных изображений (DW) с жироподавлением аксиальные срезы предстательной железы со значениями фактора b (b0, b500 и b1000)

 

Карта ADC со значениями b0, b500 и b1000

Серия диффузно-взвешенных изображений (DW) с жироподавлением аксиальные срезы молочных желез со значениями фактора b (b0, b500 и b1000)

 

Карта ADC со значениями b0, b500 и b1000

Серия диффузно-взвешенных изображений (DW) с жироподавлением аксиальные срезы органов женского малого таза со значениями фактора b (b0, b500 и b1000)

 

Карта ADC со значениями b0 и b800

mrimaster.ru

Inter-Medicine Современные методы диагностики Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография

В настоящее время методы визуализации являются одним из самых важных звеньев своевременной диагностики большинства заболеваний. Наиболее широко в современной медицине используются компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ). Многолетний опыт применения данных методик в клинической практике свидетельствует о частом несовпадении визуальных характеристик анатомических изменений органов и тканей с метаболическими (функциональными) патологическими изменениями и, следовательно, даже самый тщательный анализ анатомических КТ и МРТ-изображений не позволяет выявить внутриклеточные метаболические изменения. Кроме того, обособленное использование данных методик зачастую не позволяет своевременно выявить развитие или рецидив заболевания, а также адекватно оценить эффективность проводимого лечения.

В последние годы в практическую медицину активно внедряются функциональные методы визуализации, представленные позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ) и однофотонной эмиссионной компьютерной томографией (ОФЭКТ). Одномоментное получение анатомических и функциональных данных осуществляется на комбинированных сканерах ПЭТ/КТ и ОФЭКТ/КТ. Однако, наряду с несомненными достоинствами, данные методики имеют и свои недостатки - длительная подготовка к исследованию, воздействие на организм пациента ионизирующего излучения вследствие внутривенного введения контрастного вещества (флуордеоксиглюкозы), низкая эффективность при диагностике заболеваний головного мозга, органов мочеиспускательной системы, желудочно-кишечного тракта и других систем организма, где происходит физиологическое накопление флуордеоксиглюкозы.

Поиски методики, лишенной подобных нежелательных качеств и, при этом, обладающей возможностью одновременного получения функциональной и анатомической информации привели к разработке метода диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии (ДВ/МРТ).

ДВ/МРТ – ультрасовременный метод исследования, основанный на МРТ технологии, позволяющий визуализировать и измерять случайное (броуновское) движение молекул воды, происходящее во внутриклеточном, внеклеточном пространстве и трансмембранно. Известно, что на заре развития многих заболеваний возникают патохимические и патофизиологические процессы, которые ведут к нарушению проницаемости клеточных мембран и, тем самым, вызывают изменение процесса диффузии молекул воды, что может быть зафиксировано на ДВ/МРТ и измерено, путем вычисления коэффициента диффузии.

До последнего времени возможности метода были во многом ограничены возникновением артефактов, появляющихся вследствие дыхательных и перистальтических движений и ДВ/МРТ применялась в основном при исследовании головного мозга. Однако, японские ученые усовершенствовали метод, что позволило начать его успешное использование для сканирования всего тела.

Сейчас ДВ/МРТ применяется как самостоятельный скрининговый метод, так и в сочетании с другими исследованиями в комплексной диагностике широкого спектра заболеваний.

В онкологической практике ДВ/МРТ позволяет выявить очень маленькие патологические очаги в органах, размеры которых еще не изменены, высоко эффективен при выявлении метастаз в лимфатические узлы, помогает оценить эффективность проводимой противоопухолевой терапии.

Кроме того, ДВ/МРТ успешно используется при обнаружении мелких внутрисосудистых тромбов, для ранней диагностики воспалительных процессов, неврологических, кардиологических и многих других заболеваний.

Таким образом, данная методика не только позволяет дополнять данные анатомической визуализации функциональными сведениями, но и выявлять участки патологически измененного сигнала в структурах, размеры и форма которых еще не изменены, что, в свою очередь, обеспечивает максимальную эффективность последующего лечения.

 

www.intermedicine.org

Принципы и использование дифузионно-взвешеного сканированния в...

Введение

Диффузионно-взвешенная визуализация использовалась для выявления ранних инсультов и других неврологических заболеваний с 1990-х годов. С того времени все большее число исследований продемонстрировали полезность этого метода как для обнаружения, так и для характеристики повреждений, более конкретно, в области онкологической визуализации. Применение диффузионно-взвешенной последовательности при визуализации всего тела приобрело большую популярность благодаря новым техническим разработкам в области магнитно-резонансного (МР) изображения, включая многоканальные катушки, эхопланарную визуализацию и более сильные градиенты [1], что привело к уменьшению количества времени, необходимого для диффузионно-взвешенной визуализации менее 1 минуты. Поэтому эти последовательности могут быть добавлены к протоколу визуализации без значительного увеличения общего времени сбора. Другим преимуществом диффузионно-взвешенной визуализации является ее использование присущего тканевого контраста; Следовательно, экзогенный контрастный материал не требуется. Вышеупомянутые улучшения и растущий объем исследований привели к все большему использованию диффузионно-взвешенной визуализации для конкретных применений, включая онкологическую визуализацию печени [2], предстательной железы [3] и груди [4], а также Как изображение всего тела [5].

В этой статье мы рассмотрим принципы отображения диффузионно-взвешенных изображений (DWI) и измеряемого коэффициента диффузии (ADC) в качестве биомаркера изображений для определения характеристик ткани, выявления и постановки рака, а также оценки ответа на лечение.

Чтобы понять концепцию диффузионно-взвешенной визуализации, нужно понимать принципы свободной и ограниченной диффузии в клеточном микроокружении. Свободные молекулы воды находятся в постоянном случайном движении, известном как броуновское движение, которое связано с тепловой кинетической энергией. Напротив, движение молекул воды в клеточном микроокружении затруднено их взаимодействием с клеточными компартментами, включая клеточную стенку и внутриклеточные органеллы [6]. Другими словами, ограничение диффузии молекул воды прямо пропорционально степени клеточности ткани. Эта ограниченная диффузия наблюдается прежде всего в злокачественных новообразованиях, гиперклеточных метастазах и фиброзе, которые содержат большее количество клеток с интактными клеточными стенками, чем здоровая ткань (рис. 1). Напротив, в микроокружении с меньшим количеством клеток и дефектной клеточной мембраной (например, некротическим центром большой образования) молекулы воды могут свободно перемещаться (т. е. диффузия менее ограничена) [1].

NB данная статья является авторским переводом публикации Malayeri AA, El Khouli RH, Zaheer A, Jacobs MA, Corona-Villalobos CP, Kamel IR, Macura KJ. Principles and applications of diffusion-weighted imaging in cancer detection, staging, and treatment follow-up. Radiographics : a review publication of the Radiological Society of North America, Inc. 31 (6): 1773-91. [51]

Принцыпы диффузионно-взвешенного сканирования

Связь между степенью клеточности и ограниченной диффузией 

Высокомощная микрофотография (первоначальное увеличение, × 400, окраска гематоксилин-эозин) нормальной паренхимы печени демонстрирует обильное пространство для движения молекул воды (Рис 1).

Высокомощная микрофотография (первоначальное увеличение, 400, гематоксилин-эозин), гепатоцеллюлярная карцинома, показывает большее количество клеточных элементов, что приводит к меньшему пространству для движения молекул воды. (Courtesy of Hui Guan, MD, Johns Hopkins Medical Institutions, Baltimore, Md.) (Рис 2)

Методы обработки изображений с диффузионной взвешиванием:

Наиболее распространенным методом, используемым для диффузионно-взвешенной визуализации, является включение двух симметричных градиентных импульса движения в одну взвешенную по спиновому эхо (SE) Т2-взвешенную последовательность, по одной с обеих сторон 180 ° - фокусирующего импульса (последовательность Stejskal-Tanner) (Рис 3). Это можно объяснить на молекулярном уровне тем, что градиент диффузии приводит к изменению фазового сдвига в зависимости от положения, при этом все спины остаются в одном и том же месте (т. е. ограниченное диффузионное микроокружение) вдоль оси градиента в течение двух импульсов, возвращающихся в их начальное состояние. Однако спины, который сдвинулись (т. е. молекулы свободной воды) будут подвергаться другой напряженности поля во время второго импульса и поэтому не вернутся в исходное состояние, но вместо этого будут подвергаться полному фазовому сдвигу, что приведет к уменьшению интенсивности Измеренный MR-сигнал [7]. Степень ослабления сигнала зависит от множества факторов, как показано в следующем уравнении: 

SI = SI0 x exp (-b x D),

Где SI0 - интенсивность сигнала взвешенного T2 изображения без применения градиента диффузии, b - степень диффузионного взвешивания (значение b), а D - коэффициент диффузии [5].

Чувствительность диффузионно-взвешенной визуализации к диффузии может быть постепенно увеличена за счет увеличения амплитуды, продолжительности и временного интервала двух градиентов движения. Эти свойства градиента определяют значение b (выраженное в секундах на квадратный миллиметр), показатель степени диффузионного взвешивания (Рис 3).

В клинической практике для уменьшения ошибки в расчете ADC для улучшения характеристики ткани (Рис 4-6) используются несколько значений b.

Количественный анализ с диффузионно-взвешенной визуализацией - ADC картирование

ADC рассчитывается во время постобработки с использованием по меньшей мере двух разных значений b. Значение ADC представляет собой наклон линии, которая накладывается на график логарифма относительной интенсивности сигнала (по оси Y) по сравнению с значением b (ось x) (Рис 7). Более точное значение ADC можно получить, используя большее количество изображений с диффузионным взвешиванием с разными значениями b. Конечное изображение с разными значениями ADC, вычисленными для каждого пикселя изображения, называется картой ADC. Путем рисования областей, представляющих интерес в пределах поражения, можно определить значение ADC для поражения. Области с более ограниченной диффузией и, следовательно, более высокий диффузионно-взвешенный сигнал показывают более низкие значения ADC (8). Важно помнить, что карты ADC имеют плохую анатомическую детализацию и должны анализироваться в сочетании с другими МР-изображениями, включая различные изображения с увеличенной амплитудой b-значения, анатомические изображения с более высоким разрешением и, при наличии, изображения с контрастным усилением.

Артефакты и ловушки диффузионно-взвешенной визуализации:

Эффект T2-просвечивания (см так же отдельную статью)

При диффузионно-взвешенной визуализации, используется T2 SE-последовательность, а интенсивность сигнала ткани зависит как от сигнала T2, так и от степени затухания сигнала после применения импульсов градиента движения. Поэтому в тканях с очень длинными временами релаксации Т2 сильный сигнал Т2 можно ошибочно принять за ограниченную диффузию, явление, известное как эффект Т2-просвечивания. Самый простой способ отличить ограниченную диффузию от T2 shine-through - создать карту ADC, на которой первая появляется как область с низкой интенсивностью сигнала (низкие значения ADC), а вторая - как область с высокой интенсивностью сигнала (Рисунки 9-11). Существуют и другие способы уменьшения T2-просвечивания, такие как использование (a) высокого значения b и короткого времени эха для уменьшения сигнала T2 или (b) метод экспоненциального изображения, в котором создается новое изображение с использованием диффузионно-взвешенного изображения, деленное на невзвешенное изображение (b = 0). Этот расчет основан на приведенном ранее уравнении ослабления сигнала (см. «Методика взвешивания с использованием диффузии»). 

Артефакт восприимчивости

Эхопланарная последовательность используется для получения изображений с диффузионно взвешенным изображением и особенно восприимчива к неоднородностям магнитного поля. Использование эхопланарной последовательности при абдоминальной визуализации особенно сложно из-за присутствия воздуха в желудочно-кишечном тракте и легких [9]. Другие источники артефактов восприимчивости включают медицинские устройства (например, металлические стенты, хирургические зажимы) и трансплантаты. Один из способов уменьшить артефакт восприимчивости - сократить время эха и увеличить пропускную способность.

Артефакт движения

Артефакт движения из-за множественных постоянно движущихся органов является основным источником снижения качества изображения при дифузионно-взвешенной визуализации всего тела. Артефакт движения более выражен вдоль направления фазового кодирования, где он создает изображения - призраки. Поэтому сгенерированный сигнал не ограничивается исходным вокселом и распространяется по всему изображению, создавая потенциальную ошибку в оцененных значениях ADC. Увеличение скорости захвата изображения, которое теперь возможно при однократном эхопланарном изображении, и использование параллельного изображения - возможные способы уменьшения этого артефакта.

Эффект контрастного материала

При проведении дифузионно-взвешенной визуализации всего тела необходимо учитывать влияние контрастного материала на количественную оценку параметров диффузии, в частности на значения ADC. Этот эффект, по-видимому, наиболее выражен в почечной паренхиме из-за высокой концентрации контрастного вещества и парамагнитных эффектов контрастного вещества, выводимого в ЧЛС. В недавнем исследовании 50 пациентов, Wang и др. [10] продемонстрировали, что сигнал ADC почечной паренхимы значительно ниже на снимках с постконтрастной диффузией (полученные в среднем через 11 минут после инъекции контрастного материала), чем на преконтрастных изображениях. Не обнаружено существенного снижения значений ADC для печени, поджелудочной железы или селезенки после инъекции [10].

Приминение диффузионно-взвешенной визуализации:

Исследование молочной железы

Диффузионно-взвешенное изображение впервые было представлено в области МР-томографии груди более 2-х десятилетий лет назад, но только в 2002 году Sinha и др. [4] продемонстрировали, что среднее значение ADC нормальных тканей и доброкачественных поражений выше, чем у злокачественных поражений (Рис 11-13). Тем не менее, оптимальный диапазон значений b для оценки злокачественных опухолей молочной железы остается критическим вопросом. Было предложено несколько комбинаций значений b для точной дифференцировки доброкачественных и злокачественных поражений, дающих разные рассчитанные значения ADC (Рис 14) [11-13]. В двух исследованиях было сопоставлено использование нескольких комбинаций значений b. В первом исследовании было сделано заключение о том, что не было существенной разницы в диагностической полезности значений ADC, полученных с различными комбинациями значений b; Однако исследование показало, что значения ADC, рассчитанные с использованием значений b 0 и 750 с / мм2, были несколько более полезными, чем значения, рассчитанные с использованием других комбинаций [14]. Другое исследование показало, что использование значений b 50 и 850 с / мм2 привело к максимальной точности (95%) [15]. Недавнее исследование Pereira и соавт. [12] показало, что оптимальное значение отсечки ADC для дифференцировки злокачественных от доброкачественной ткани было различным для разных комбинаций значений b (Рис 14).

Роль значения ADC в дифференцировке доброкачественных от злокачественных образований молочных желез хорошо установлена. Недавнее исследование показало, что, когда используются значения b от 0 до 1000 с / мм2, значения ADC показывают обратную зависимость от уровня опухоли с менее агрессивными опухолями (то есть 1-й степени и поражениями in situ), показывающими среднее значение ADC 1,19 × 10-3 мм2 / сек и более агрессивные опухоли (т. е. поражения 2 и 3 степени), показывающие среднее значение ADC 0,96 × 10-3 мм2 / сек [16]. Другое исследование показало, что среднее значение ADC инвазивной протоковой карциномы молочной железы значительно коррелировало с экспрессией рецепторов эстрогена и рецептора 2 эпидермального фактора роста человека [13].

Нормализация значений ADC повреждений молочной железы у пациентов с ипсилатеральной удаленной железистой тканью [13] показала перспективность, помогая минимизировать влияние (а) изменений в значении ADC в течение менструального цикла, которые были предложены ранее в литературе [17], И (б) изменения используемых параметров сканирования. Использование нормализованного значения ADC привело к значительному улучшению диагностической эффективности диффузионно-взвешенной визуализации при распознавании доброкачественных и злокачественных образований. В литературе была предложена нормализованная точка отсечения ADC 0,7 для лучшей характеристики ткани.

Диффузионно-взвешенная визуализация груди показала перспективность для оценки реакции опухоли на неоадъювантную химиотерапию. Различные отчеты показали, что значение ADC было более полезным при оценке ответа опухоли после первого цикла неоадъювантной химиотерапии и позднего ответа опухоли после третьего цикла, чем морфологические параметры, такие как объем опухоли и параметры МР-изображения с улучшенным контрастом [18]. В исследовании, проведенном в 2009 году у пациентов с локально распространенным раком молочной железы, Sharma и др. [18] сообщили о среднем увеличении значения ADC 51% ± 31,5 у респондентов по сравнению с 14,3% ± 13,1 у нереспондентов, и они предложили величину отсечки 15,7% после второго цикла (чувствительность = 81%, специфичность = 88%, площадь под кривой ROC = 0,93) и увеличенное значение отсечки 23,8% после третьего цикла (чувствительность = 79%, специфичность = 80%, площадь под кривой ROC = 0,87), чтобы дифференцировать пациентов, которые ответили на неоадъювантную химиотерапию с теми, кто не отреагировал. В своем исследовании пациентов с раком молочной железы Park et al [19] сообщали о подобных значениях, при среднем значении ADC 47,9 ± 4,8 у респондентов по сравнению с 18,1 ± 4,5 у неответчиков. Недавние сообщения исследовали полезность значений ADC для предварительной обработки при прогнозировании реакции опухоли на неоадъювантную химиотерапию. Park и др. [19] пришли к выводу, что значение ADC для предварительной обработки у респондентов было значительно ниже, чем у нереспондентов, и они предложили значение отсечки 1,17 × 10-3 мм2 / сек (чувствительность = 94%, специфичность = 71%, площадь под кривой ROC = 0,89).

Исследование печени

Недавние исследования показали, что изображение с диффузионно-взвешенным изображением превосходит T2-взвешенное изображение при обнаружении новых повреждений печени [20]. Изображения с низким значением b, на которых подавляется фоновый сигнал крови, лучше способны выявлять поражения печени, чем изображения, полученные при значении b - 0 [21], тогда как последовательность с более высоким b-значением дает лучшую характеристику повреждений (Рис 15-17). В недавнем исследовании 53 пациентов Parikh et al [20] обнаружили, что чувствительность диффузионно-взвешенной визуализации (b = 50 с / мм2) для обнаружения поражений печени была значительно выше, чем чувствительность стандартных Т2-взвешенных изображений с задержкой дыхания (87,7% против 70,1%). Процент злокачественных очаговых поражений печени, обнаруженных с помощью диффузионно-взвешенной визуализации, был выше, чем у T2-взвешенных изображений (86,4% против 62,9%) (P <0,001) [20].

Другая область, представляющая интерес - использование диффузионно-взвешенной визуализации в качестве альтернативы усиления гадолинием для обнаружения метастатических или первичных злокачественных новообразований печени. В последние годы специфические для печени контрастные агенты, такие как суперпарамагнитный оксид железа, который нацеливается на ретикулоэндотелиальную систему и поглощаются клетками Купфера, показали повышенный контраст между опухолью и печенью, в результате подавления сигнала в нормальной ткани печени. Недавнее исследование Nishie и соавт. [22] 30 пациентов с 50 узлами гепатоцеллюлярной карциномы показало, что использование МР-изображений с суперпарамагнитным оксидом железа, а также диффузионно-взвешенное изображение дает большую площадь по кривой ROC, чем использование (0,870 ± 0,04 против 0,820 ± 0,05 [P = 0,025]). Аналогично, исследование Koh et al [23] обнаружения колоректальных метастазов в печени показало, что добавление диффузионно-взвешенной визуализации к МР-визуализации с использованием специфического для печени контрастного агента мангафодипир-тринатрия дает значительно более высокую диагностическую точность (площадь под кривой ROC увеличилась до 0,96 и 0,94 соответственно для двух наблюдателей), чем когда один из методов используется один.

Другая роль диффузионно-взвешенной визуализации заключается в характеристике ткани, когда используются более высокие значения b (> 500 с / мм2) и ADC. После обнаружения поражения печени для дополнительной оценки морфологии поражения используется диффузионно-взвешенное исследование с высоким значением b-значения в сочетании с МР-томографией с контрастным усилением и картированием ADC (Рис 18-23) [6].

Ложноположительная идентификация поражения как злокачественного новообразования может возникать при эффекте Т2-просвечивания и высоко клеточном доброкачественном поражении, таком как аденома, очаговая узелковая гиперплазия или абсцесс. С другой стороны, ложноотрицательная характеристика опухоли может возникать в случаях некротических или кистозных опухолей, таких как муцинозная аденокарцинома или высоко дифференцированная гепатоцеллюлярная аденокарцинома [2].

Применение карт ADC в дифференцировке доброкачественных злокачественных образований в последние годы стало предметом многих исследований. В недавнем исследовании 382 пациентов Миллером и др. [24] средние значения ADC для доброкачественных и злокачественных поражений печени составляли 2,5 × 10-3 мм2 / сек и 1,52 × 10-3 мм2 / сек, соответственно. В то время как кисты и гемангиомы легко различимы с другими поражениями, значения ADC солидных доброкачественных и злокачественных поражений перекрываются. Высоко клеточные доброкачественные поражения, такие как фокальная узелковая гиперплазия и аденома, являются наиболее проблематичными, поскольку они имеют средние значения ADC, близкие к значениям злокачественных поражений, включая гепатоцеллюлярную карциному. В разных исследованиях были продемонстрированы различия в значениях отсечения ADC для разных субъектов болезни из-за значительнjq hfpybws в аппаратных средствах, методах взвешивания и величины b. В нашем учреждении карты ADC печени восстанавливаются из изображений, полученных при значениях b 0 и 750 с / мм2.

Оценка реакции опухоли после лечения с помощью биомаркеров визуализации имеет важное значение для оценки поведения опухоли, планирования будущих методов лечения и оценки рецидива опухоли. Изменения опухоли анализируются как качественно, так и количественно с помощью диффузионно-взвешенной визуализации. Качественный анализ основан на визуально оцениваемых изменениях интенсивности сигнала из-за ответа на лечение опухоли, например, увеличение сигнала ADC при поражениях, которые ответили на лечение или новые области аномальной интенсивности сигнала из-за прогрессирования заболевания. Пространственная оценка ответа на лечение опухоли может быть достигнута с использованием функциональных карт диффузии, созданных после регистрации карт ADC до и после лечения, что позволяет сравнивать изменения значений ADC на уровне воксела к вокселу [25]. Реакция на терапию часто проявляется как увеличение значений ADC относительно низкого значения ADC опухоли до лечения (Рис 24-27). Последующая диффузионно-взвешенная визуализация демонстрирует различное поведение интенсивности сигнала в зависимости от тканевого компонента и типа используемой терапии. После трансартериальной хемоэмболизации [26] или радиоэмболизации с мечеными иттрием-90-мечеными микросферами [27] значения ADC гепатоцеллюлярной карциномы могут проявляться в раннем снижении с последующим последовательным увеличением, которые напоминают кистозные или некротические изменения. Переходное снижение значений ADC также наблюдалось после начала терапии, в результате клеточного набухания, уменьшения кровотока или уменьшения объема внеклеточного пространства.

Наряду с контрастной МР-визуализацией, спектроскопией и эластографией, диффузионно-взвешенное изображение показало себя перспективным в оценке диффузного заболевания печени. Изображение диффузного заболевания печени основано на богатой коллагеном фиброзном перерождении нормальной ткани печени, что ограничивает свободную диффузию молекул воды, тем самым уменьшая значение ADC относительно нормальной ткани печени (Рис 28-30). В недавнем исследовании 78 пациентов с циррозом печени Sandrasegaran и др. [28] продемонстрировали, что значения ADC значительно ниже у пациентов с более высокой степенью фиброза, чем у пациентов с меньшим или отсутствием фиброза печени. Корреляция между значением ADC и степенью фиброза была продемонстрирована в нескольких исследованиях. Однако определение значения отсечки ADC для диагностики или прогнозирования фиброза печени и ее причины по-прежнему остается предметом обсуждения. Недавние исследования показали, что нормализованные значения ADC превосходят чистые значения ADC в диагностике фиброза печени. Do et al [29] рассмотрел возможность нормализации значений ADC печени для печени селезенки для оценки фиброза печени. Они пришли к выводу, что использование нормированного значения ADC является потенциально воспроизводимым методом с более высокой диагностической точностью при выявлении цирроза и фиброза [29].

Исследование почек

Точная характеристика образований почек необходима для обеспечения надлежащего стадирования и прогноза. Кроме того, различные подтипы почечно-клеточной карциномы (ПКК) по-разному реагируют на молекулярно-целевые методы лечения [30]. Паттерн увеличения интенсивности сигнала при диффузионно-взвешенном изображении и уменьшенных значениях ADC при ПКК аналогичен картине при солидных злокачественных поражениях других органов (Рис 31-33). Taouli et al [31] обнаружили значительно более низкие ADC в солидных ПКК, чем при кистах и онкоцитомах, а в другом исследовании были продемонстрированы более высокие значения ADC в ПКК, чем при карциноме переходных клеток (2,71 × 10-3 мм2 / сек против 1,61 × 10 -3 мм2 / с) [32]. Недавнее исследование показало чувствительную и специфическую дифференцировку между ячеистыми, папиллярными и хромофобными РКЦ и предложило использовать значения b 0 и 800 с / мм2 при 3,0 Тл и пороговое значение ADC 1,281-10,3 мм2 / с, Прозрачной ячейки ПКК, показывающей самый большой средний ADC (1,698 × 10-3 мм2 / сек) трех подтипов [33].

Исследование органов малого таза

Мужской таз. Использование диффузионно-взвешенной визуализации для оценки органов таза у мужчин фокусируется на оценке предстательной железы. Все больше доказательств того, что диффузионно-взвешенное изображение улучшает чувствительность и специфичность при выявлении рака предстательной железы. Недавние исследования также показали, что диффузионно-взвешенная визуализацию, оказывает положительное влияние на стадирование, оценку агрессивности опухоли и ответной реакции на лечение. Также была продемонстрирована полезность диффузионно-взвешенной визуализации как биомаркера в отношении локального рецидива рака предстательной железы и оценки метастатазирования. Как и другие виды рака, рак предстательной железы имеет тенденцию к более высокой плотности клеток и избытку внутри- и межклеточных мембран по сравнению с нормальной железистой тканью [3]. Для интерпретации изображений МР простаты требуется просмотр изображений с диффузионно-взвешенным изображением и их сравнение с взвешенными по T2 изображениями и картами ADC.

Раковая ткань имеет более высокую интенсивность сигнала на диффузионно-взвешенных изображениях с высоким значением b, чем здоровая ткань простаты, и демонстрирует снижение значений ADC (Рис 34-35).

На исходных диффузионно-взвешенных изображениях рак предстательной железы обычно не заметен при значениях b менее 500 с / мм2. Для МРТ предстательной железы обычно использовались значения 0 и 800-1500 сек / мм2 в зависимости от параметров сканирования. Карты ADC особенно полезны из-за эффекта T2-просвечивания, наблюдаемой на диффузионно-взвешенных изображениях. Более низкие значения ADC рака предстательной железы коррелируют с более высокой клеточностью при гистологическом анализе. Sato  и др. [34] сравнивали значения ADC нормальной и раковой ткани как в периферической, так и в переходной зонах при 1,5 Тл. В обеих зонах значения ADC рака простаты были значительно ниже, чем у доброкачественных тканей. Средние значения ADC, рассчитанные по данным диффузионно-взвешенной визуализации, полученным с однократной эхопланарной последовательностью при 1,5 Тл для нормальной периферической зоны, центральной части предстательной железы и рака предстательной железы, составили 1,992 × 10-3 мм2 / с ± 0,208, 1,518 × 10-3 мм2 / с ± 0,126 и 1,214 × 10-3 мм2 / с ± 0,254 соответственно [34].

Kim  и др. [35] обследовали пациентов на 3,0 Тл с помощью фазированной решетки и однозарядной эхопланарной диффузионно-взвешенной последовательности при значениях b 0 и 1000 с / мм2. Они обнаружили, что значения ADC злокачественных тканей были значительно ниже, чем у доброкачественных тканей как в периферической зоне (1,32 × 10-3 мм2 / с ± 0,24 против 1,97 × 10-3 мм2 / с ± 0,25), так и в переходной зоне ( 1,37 × 10-3 мм2 / с ± 0,29 против 1,79 × 10-3 мм2 / с ± 0,19). Для диагностики опухоли использование значений отсечки 1,67 × 10-3 мм2 / сек для периферической зоны и 1,61 × 10-3 мм2 / сек для переходной зоны приводило к чувствительности 94% и 91% соответственно, а также к специфичности  90% и 84% соответственно [35].

Хотя исследования показали повышенную чувствительность и специфичность диффузионно-взвешенной визуализации при диагностике рака предстательной железы, опухоли размером менее 5 мм трудно обнаружить. Кроме того, воспаление может привести к снижению значений ADC. В переходной зоне дополнительная проблема возникает при доброкачественных гиперпластических узлах, которые могут иметь низкие значения ADC и тем самым имитировать опухоль. Однако, когда интерпретация Т2-взвешенного изображения используется в сочетании с картами ADC, улучшается обнаружение очагов опухолей в переходной зоне [36]. Постбиопсиальное кровоизлияние в предстательную железу может приводить к образованию фокусов с низкой интенсивностью сигнала на взвешенных по T2 изображениях и может имитировать опухоль на диффузионно-взвешенных изображениях, что приводит к ложноположительной интерпретации. Однако включение T1-взвешенных последовательностей в рутинном протоколе визуализации МРТ простаты позволяет выявлять кровоизлияние и прямую корреляцию с результатами T2- и диффузионно-взвешенной визуализации. Кровоизлияние может снизить значения ADC в доброкачественных тканях и уменьшить контраст между доброкачественными и злокачественными тканями. Кроме того, кровоизлияние может вызвать артефакты восприимчивости [37].

Опухолевые значения ADC могут помочь выявить пациентов с локализованным раком предстательной железы с низким уровнем риска, которые могут извлечь выгоду из радикального лечения.

Для стадирования рака предстательной железы диффузионно-взвешенное изображение может быть полезным при оценке вовлечения в процесс семенных пузырьков, демонстрируя низкие значения ADC в этом регионе (при отсутствии кровоизлияния на изображениях, взвешенных по T1), а также вовлечения лимфатических узлов, Поскольку злокачественные узлы имеют более низкие значения ADC [40]. Улучшение обнаружения метастатических узлов при помощи диффузионно-взвешенной визуализации может помочь в планировании лечения.

Было показано, что значения ADC являются многообещающим биомаркером для мониторинга пациентов, получавших лучевую терапию. В исследовании, проведенном Song et al [41], было показано, что среднее значение ADC опухоли увеличивается после лучевой терапии, тогда как средние значения ADC после терапии у пациентов с доброкачественной периферической и переходной зонами были ниже, чем их значения до терапии. У пациентов с биохимическим рецидивом после прохождения лучевой терапии использование диффузионно-взвешенной визуализации вместе с T2-взвешенной визуализацией показало большую чувствительность к обнаружению рецидива, чем только T2-взвешенное изображение [42]. У пациентов с метастатическим заболеванием костей увеличение значения ADC опухоли коррелировало с уменьшением уровней простато-специфических антигенов у лиц, которые лечилась антиандрогеновой терапией [43].

Женский таз. Добавление диффузионно-взвешенной визуализации к обычному протоколу МР-исследования позволяет оценивать онкологические образования в женском тазу, от обнаружения повреждений и характеризации до постановки злокачественных новообразований. Было показано, что МР-томография превосходит обычные методы визуализации и клиническое обследование для выявления рака шейки матки [44]. Рак шейки матки демонстрирует более низкие значения ADC (т.е. более ограниченную диффузию), чем нормальная ткань шейки матки (Рис 36-38). Naganawa  и др. [45] изучили 12 пациентов с раком шейки матки и обнаружили, что значение ADC раковой ткани значительно ниже, чем у нормальной ткани шейки матки (1,09 × 10-3 мм2 / с ± 0,20 против 1,79 × 10-3 мм2 / сек ± 0,24) (P <0,0001). Однако значение отсечки ADC для дифференциации между раком и нормальной шейкой ткани и между различными типами рака широко варьировалось среди учреждений, что может быть связано с изменчивостью используемых аппаратных средств и методов анализа изображения. Диффузионно-взвешенная визуализация показала перспективность для стадирования рака шейки матки, позволив более точно определить глубину инвазии и статус узлового поражения (Рис 36-38) [46]. 3,0-Т МР-томографии у 50 пациентов Lin  и др. [46] показали, что метастатически пораженные лимфатические узлы имеют значительно более низкие значения ADC, чем интактные лимфатические узлы (0,06 × 10-3 мм2 / с против 0,21 × 10-3 мм2 / Сек) (P <0,001). Авторы также обнаружили, что чувствительность комбинированного размера узла и значения ADC была выше, чем у обычной МР-томографии (83% против 25%) с одинаковой специфичностью (соответственно 98% и 99%) [46]. Роль диффузионно-взвешенной визуализации более противоречива в отличии рака яичников от доброкачественных поражений яичников. Существует дополнительное преимущество, когда диффузионно-взвешенное изображение сочетается с обычной МР-визуализацией для постановки рака яичников и перитонеальных метастазов. В исследовании 34 пациентов с раком яичников по Low и соавт. [47] комбинация диффузионно-взвешенной визуализации и обычной МР-томографии с контрастным усилением имела более высокую чувствительность и точность для обнаружения метастатических перитонеальных отсевов, чем только один из методов.

Перитонеальные отсевы демонстрируют ограниченную диффузию на диффузионно-взвешенные изображения и, следовательно, низкие значения ADC.

Наличие асцита может помочь улучшить разграничение и видимость повреждений отсевов [47]. Более того, добавление диффузионно-взвешенной визуализации к обычным методам МР-визуализации оказалось полезным для обнаружения и стадирования рака эндометрия, включая оценку глубины инвазии в качестве индикатора потенциального метастатического распространения злокачественных новообразований. В исследовании 48 пациентов с раком эндометрия Lin и др. [48] показали, что добавление диффузионно-взвешенной визуализации к Т-взвешенному и динамическому контрастированию повышает точность обнаружения поражения миометрия по сравнению с любым из этих методов по отдельности.

FIGO (Международная федерация гинекологии и акушерства) IIB-степень 3A карциномы шейки матки у 30-летней женщины. При клиническом обследовании было отмечено образование, вовлекающее верхнюю половину влагалища, при этом шейка матки была направлена вправо. Метастатическая аденопатия была обнаружена при 1,5-Т МР-томографии, выполненной с помощью катушки для тела.

Диффузионно-взвешенное исследование всего тела

В литературе есть несколько сообщений о возможности диффузионно-взвешенного исследования всего тела, при оценке больных раком [49]. Ясно, что, комбинируя анатомическую визуализацию (например, T1- и T2-взвешенную визуализацию) с полномасштабной диффузионно-взвешенной визуализацией, можно визуализировать ранние изменения в первичной опухоли и метастатазах, которые могут предоставить важную информацию о реакции на лечение и позволяют разработать индивидуальные режимы лечения. Таким образом, использование этих методов диффузионно-взвешенного исследования всего тела для выявления и классификации рака и мониторинга лечения является целями, которые в ближайшем будущем достижимы (Рис 39-41). В исследовании, проведенном при 1,5 Т, впервые была описана методика диффузионно-взвешенного исследования всего тела, известная как «диффузионно-взвешенное изображение всего тела с подавлением фонового сигнала». Takahara и др. [49] в этом исследовании используют свободный подход к дыханию во время визуализации, несколько тонких аксиальных секций и большое количество полученных сигналов. Кроме того, подавление жира применяется с помощью либо короткого инверсионного восстановления инверсии, либо какого-либо другого надежного метода. По существу, диффузионно-взвешенная визуализация с подавлением фонового сигнала использует как когерентное, так и некогерентное движение внутривоксельных движений, используя свободное дыхание во время визуализации, чтобы визуализировать представляющий интерес орган [50]. Следует отметить, что для точного подавления фона необходимы как большие значения b (> 500 с / мм2), так и большое количество полученных сигналов, что увеличивает время сбора.

Выводы:

Диффузионно-взвешенное изображение-ADC-картирование предоставляет информацию о функциональной среде воды в тканях, тем самым увеличивая морфологическую информацию, обеспечиваемую обычной МР-визуализацией. Обнаруженные изменения включают сдвиги воды от внеклеточного до внутриклеточного пространства, ограничение проницаемости клеточной мембраны, увеличение клеточной плотности и нарушение деполяризации клеточной мембраны. Эти данные обычно связаны со злокачественными новообразованиями; Поэтому диффузионно-взвешенное изображение имеет много применений в онкологическом изображении, предоставляя функциональную информацию, дополняющую изучение анатомического строения тела, предоставленную МР-визуализацией, и тем самым способствуя обнаружению и характеристике опухоли, а также в прогнозировании и оценке ответа на терапию.

radiographia.info

Диффузионно-взвешенная МРТ | Компетентно о здоровье на iLive

Диффузия - основной физический процесс, происходящий в ходе метаболических реакций клетки. Первое диффузионно-взвешенное MP-изображение было построено в 1985 г. В клиническую практику диффузионная МРТ пришла вместе с МРТ-сканерами Ш поколения. Для получения диффузионно-взвешенных томограмм используют эхопланарные импульсные последовательности «спиновое эхо» EPI с двумя диффузионными градиентами одинаковой амплитуды и длительности. Для количественной оценки диффузионных свойств воды в ткани строят параметрические диффузионные карты, на них цвет каждого пиксела соответствует измеряемому коэффициенту диффузии. На диффузионной карте ткани с высокой скоростью диффузии воды окрашены в красно-белые тона, ткани с низкой скоростью диффузии - в сине-чёрные.

Зависимость диффузионной способности молекул от направления называют анизотропией диффузии. В белом веществе мозга молекулы воды легко диффундируют вдоль нервных волокон, но поперёк волокон их движение ограничено непроницаемой миелиновой оболочкой.

Для визуализации анизотропии диффузии воды в ткани применяют диффузионно-тензорную МРТ.

В диффузионно-тензорной МРТ по ориентации эллипсоидов диффузии в вокселах определяют ход нервных волокон, образующих нервные тракты, соединяя друг с другом собственные векторы диффузионного тензора. Алгоритмы соединения довольно сложны, поэтому применяют различные методы расчёта, позволяющие «нарисовать» ход множества нервных волокон, образующих нервный тракт. Вследствие этого тензорную МРТ часто называют трактографией - методом визуализации хода нервных трактов. В простейшей форме частичная анизотропия диффузии кодируется цветом, а визуализация направлений диффузионного движения молекул воды в тканях осуществляется окрашиванием определённым цветом пикселов в зависимости от ориентации их собственного вектора (красным - по оси X, зелёным - по оси Y, синим - по оси Z).

Диффузионно-тензорная МРТ позволяет обнаружить структурные связи между отделами мозга, что особенно важно при объёмных процессах и заболеваниях, искажающих анатомическую структуру или разрушающих белое вещество (опухоли, ЧМТ, демиелинизирующие заболевания и др.).

Клиническое применение диффузионно-взвешенной и диффузионно-тензорной МРТ. Снижение скорости измеряемого коэффициента диффузии в тканях мозга - чувствительный индикатор ишемических нарушений и степени тяжести ишемии. На сегодняшний день применение диффузионно-взвешенных изображений - один из наиболее быстрых и высокоспецифичных методов диагностики ишемического инфаркта мозга в ранних стадиях его развития (до 6 ч), когда существует «терапевтическое окно» для использования тромболизиса и частичного или полного восстановления кровотока в поражённых тканях мозга. В острой фазе мозгового инсульта на диффузионно-взвешенных изображениях зона поражения мозга имеет типично высокий MP-сигнал, тогда как нормальные ткани мозга выглядят тёмными. На картах измеряемого коэффициента диффузии - обратная картина. Карты измеряемого коэффициента диффузии стали средством диагностики ишемии и динамического наблюдения за развитием острого нарушения мозгового кровообращения и последующей хронической дегенерации тканей, вызванной ишемией. Неинвазивность и быстрота применения диффузионно-взвешенных изображений предопределяют главенствующее значение метода в первичной диагностике ишемического поражения мозга.

Все диффузионные исследования проводят без введения контрастного вещества, что важно для тяжёлых больных и при специализированных исследованиях развития мозга у детей, начиная с внутриутробного периода. В последнем случае диффузионная МРТ позволяет получить дополнительные качественные (визуализационные) и количественные тканевые характеристики, открывает новые возможности исследования микроструктуры тканей мозга в процессе его развития.

Диффузионно-взвешенные изображения и диффузионные карты дают дополнительную диагностическую информацию для дифференцировки новообразований головного мозга со сходными проявлениями на Т1- и Т2-МРТ (глиомы, опухоли с кольцевидным накоплением контрастного вещества), перитуморального отёка (вазогенный или цитотоксический), предоставляют данные о наличии или отсутствии внутриопухолевых кист и пр.

Неоценимую информацию за столь короткое время сканирования применение диффузионно-взвешенные изображения дают при диагностике воспалительных поражений головного мозга и позвоночника (например, абсцессы мозга, эмпиема). Гнойное содержимое абсцесса характеризуется высоким MP-сигналом и легко визуализируется на любом этапе лечения, включая послеоперационный. Особенности структурной организации некоторых новообразований головного мозга, в частности менингиом и неврином, дают возможность при применении диффузионно-взвешенных изображений с высокой достоверностью прогнозировать гистологический тип опухоли ещё перед операцией. На основе данных этого метода точно дифференцируют эпидермоидные и арахноидальные кисты.

Трактография - новая и многообещающая методика, позволяющая неинвазивно «увидеть» проводящие пути головного мозга. Несмотря на ещё существующие технические сложности, первые результаты в приложении к задачам нейрохирургии кажутся многообещающими. Стало возможным с помощью диффузионно-тензорной МРТ, зная расположение проводящих путей и учитывая их заинтересованность в патологическом процессе (смещение/деформация или инвазия и повреждение), планировать операционный доступ и объём оперативного удаления внутримозговых опухолей.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]

ilive.com.ua

МРТ-последовательность — DWI и ADC — 24Radiology.ru

Создаются следующие типы изобра- жений: ортогональные изображения, ИКД-карты (ADC — Apparent Diffusion Coefficient), следящие изображения (контрастность показывает средний ко- эффициент диффузии во всех направлениях), сравнительные Т2-ВИ в том же положении сечения (b = 0).

Все рассчитанные изображения соз- даются непосредственно после измере- ния. Для каждого положения сечения и b-значения (не равного 0) получают изображения в направлениях диффузионного взвешивания (в направлениях выбора сечений, считывания и фазового кодирования).

Все ДВИ обозначены интенсивно- стью и направлением диффузионного взвешивания. Интенсивность сигнала в ДВИ зависит не только от скорости диффузии, но и от значений времени релаксации Т1-, Т2-ВИ и протонной плотности. Относительный вклад этих факторов зависит от параметров после- довательности (ТE, TR, времени диффузии, напряженности диффузионно- го градиента и т. п.). В связи с этим с целью отделения влияния диффузии от других параметров рассчитываются карты кажущегося коэффициента диффузии.

На ИКД-изображениях, а чаще на- зываемых также ADC-картах, значение серого характеризует (с помощью пикселов) распределение коэффициентов диффузии в обследуемой зоне. Чем меньше степень выраженности диффузии, тем темнее пикселы.

Определяемый ИКД зависит от процессов диффузии в имеющихся раз- личных структурах, внутриклеточных и межуточных пространствах. ИКД- изображения не содержат ни Т1-, ни Т2- составляющих, и считается, что таким образом это исключает наличие артефактов.

ДВИ получают после подачи сильных биполярных импульсов на фоне последовательности спин-эха или градиент- эха с различными параметрами, которые представляют собой фактор b, измеряемый в с/мм2, и силу градиентов диффузии. А новые МР-томографы с более мощными и быстрыми градиентными подсистемами и новыми катушками способствуют повышению соотношения сигнал/шум на получаемых изображениях при использовании значений b в диапазоне от 500 до 1000 с/мм2, что значительно повышает качество изображения.


Клиническое применение:

  • Раннее выявление ишемического инсульта
  • Дифференциация между ранним и поздним инсультом
  • Дифференциация между эпидермоидной и арахноидальной кистой
  • Дифференциация между абсцессом и опухолями с некрозом
  • Выявление кортикальных поражений головного мозга
  • Дифференциация между герпесом и диффузной глиомой
  • Стадирование глиом и менингиом
  •  Оценки демиелинизации

24radiology.ru

Измеряемый коэффициент диффузии

Измеряемый коэффициент диффузии (ИКД), или в англоязычной литературе – аpparent diffusion coefficient (ADC), является количественной характеристикой диффузии (движения молекул воды) в ткани и расчитывается по диффузионно-взвешенным изображениям. [2]

Основы

Диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ) считаются незаменимым инструментом при исследовании центральной нервной системы, не только для выявления острого ишемического инсульта, но и для характеристики и дифференциации опухолей головного мозга, а так же внутричерепных инфекций.

ДВИ использует хаотичное броуновское движение молекул воды во внеклеточном, внутриклеточном и внутрисосудистом пространствах. Плотность и размеры клеток в ткани, а так же наличие не поврежденных клеточных мембран, создают сопротивление диффузии молекул воды. Это сопротивление диффузии может быть количественно оценено при помощи измеряемого коэффициента диффузии (ADC), а сама оценка проводится путем изменения градиента кривой, которая строится при сопоставлении различных значений b. [3,4,7]

Получение

Значения ИКД рассчитываются автоматически с помощью программного обеспечения, а затем отображаются в виде параметрической карты, которая отражает степень диффузии молекул воды в различных тканях. Затем, возможно измерение ИКД в области интереса, путем ее выделения инструментами на рабочей станции (ROI).

Единицей измерения ИКД в ткани выражается в единицах мм2/с. Нет единого мнения относительно границ диапазона нормальной диффузии, но значения ИКД меньше, чем 1,0-1,1 х 10-3 мм2/с (1000-1100 х 10-6 мм2/с), как правило, считаются ограничением диффузии. Тем не менее, эти значения зависят от органа и изучаемой патологии [8].

Некоторые полезные значения (10-6 мм2/с) [9-11]:

  • белое вещество: 670-800
  • серое вещество (кора головного мозга): 800-1000
  • серое вещество (базальные ядра): 700-850
  • ЦСЖ: 3000-3400
  • астроцитомы
    • II степени злокачественности по ВОЗ: 1273 ± 293
    • III степени злокачественности по ВОЗ: 1067 ± 276
    • IV  степени злокачественности по ВОЗ: 745 ± 135

Изменение диффузии коррелирует с клиническим дефицитом и является потенциально полезны параметром для ранней диагностики и оценки во времени, особенно в контексте фармакологических испытаний.

radiographia.info

Таблица МРТ акронимов | МРТ

Последовательность GE Hitachi Philips Siemens Toshiba
Радиочастотные МРТ          
SE, MEMP, VEMP SE SE,

 

MSE

SE SE
Ускоренная спин-эхо
FSE FSE TSE TSE FSE
   Ускоренная спин-эхо

 

с сокращённой матрицей

SSFSE Single Shot FSE Single Shot TSE HASTE FASE
Гиперэхо       Hyperecho  
3D ускоренная спин-эхо

 

с изменяющимся углом

CUBE   VISTA SPACE  
  Ускоренная спин-эхо с

 

равновесным углом 90°

FRFSE Driven Equilibrium FSE DRIVE RESTORE FSE T2 pulse
Инверсия-восстановление
IR, MPIR IR IR IR IR
Ускоренная инверсия-восстановление FastIR FIR IR-TSE TIR  
  Инверсия-восстановление с короткой инверсионной задержкой
STIR STIR STIR STIR STIR
  Инверсия-восстановление с длительной инверсионной задержкой
FLAIR Fast FLAIR FLAIR Turbo Dark Fluid  
  Истинная инверсия-восстановление
T1 FLAIR T1 FLAIR Real IR True IR  
Градиентные МРТ          
Градиентное эхо
GRE GE FFE GRE Field Echo
  Градиентная Т2 (когерентное градиентное эхо)
GRASS, FGR, FMPGR Rephased SARGE, GFEC FFE FISP Field Echo
  Градиентная Т1 (некогерентное градиентное эхо)
SPGR, FSPGR GE/GFE T1 CE-FFE   Field Echo
  Градиентная Т1

 

(разрушенная

поперечная

намагниченность)

MPGR GRE   FLASH Field Echo
  Т2 с устойчивым

 

состоянием свободной прецессии

SSFP, DE FGR Time Reversed SARGE T2 CE-FFE PSIF  
  Сбалансированная Т2 (истинная FISP)
FIESTA BASG Balanced FFE TrueFISP True SSFP
  Истинная FISP с двумя возбуждающими

 

импульсами

FIESTA-C     CISS  
  Устойчивое состояние

 

с двумя 

      DESS  
  Комбинация из многих эхо
MERGE     MEDIC  
  Сверхбыстрые

 

Градиентные МРТ

Fast GRE, Fast SPGR (IR/DE prep) RGE TFE TurboFLASH Fast FE
  3D сверхбыстрая

 

градиентная

3-D FGRE, 3-D Fast SPGR MPRAGE 3D TFE MPRAGE  
  Градиентная с

 

интерполяцией объёма

LAVA XV FAME TIGRE THRIVE VIBE  
Эхо-планарные МРТ
EPI EPI EPI EPI EPI
Комбинация SE и

 

градиентной

TurboGSE, TGSE   GRASE GRASE Hybrid EPI
Диффузионно-взвешенная DWI DWI DWI DWI DWI
Относительный

 

коэффициент диффузии

ADC ADC Map ADC ADC ADC
Напряжение диффузии Diffusion Tensor Imaging   Diffusion Tensor Imaging DTI DTI
Трактография FiberTrak   FiberTrak DTI Tractography  
Спектральное подавление сигнала от жира Fat Sat/Chem Sat FatSat SPIR,

 

ProSet,

SPAIR

FatSat MSOFT
Разделение воды и жира IDEAL   FatSep DIXON  
Коррекция двигательных

 

артефактов

         
1 D навигаторная для

 

исследования сердца

Navigators   Navigators 1D PACE  
2 D навигаторная для

 

исследования брюшной полости

      2D PACE  
Коррекция движения радиальным методом PROPELLER     BLADE  
МР-ангиографические          
Фазово-контрастная
PCA VENC PCA PCA  
На основе времени прохождения       TOF  
Динамическая МРА

 

с манипуляцией с к-пространством

TRICKS-XV     TWIST  
  Параллельная методика
ASSET SPEEDER SENSE iPAT RAPID
  Алгоритм на основе иображения
SENSE SENSE SENSE mSENSE SENSE
  Алгоритм на основе к-пространства
ARC     GRAPPA  

www.mri-kholin.ru

Диффузионная МРТ — Википедия

Диффузионная МРТ позволяет реконструировать нервные пути в головном мозге (трактография).

Диффузионная спектральная томография — неинвазивная методика медицинской визуализации, применяемая в магнитно-резонансной томографии, для количественного измерения диффузии молекул воды в биологических тканях. Получила широкое применение для построения трёхмерных моделей головного мозга и мышечных тканей.[1] Диффузия в биологических тканях ограничена множеством препятствий, такими как стенки клеток и нейронные тракты, а характеристики диффузии в тканях изменяются при некоторых заболеваниях центральной нервной системы. Измерив тензор диффузии, можно рассчитать направление максимальной диффузии и тем самым получить информацию о геометрическом строении тканей человека, например, направлении крупных пучков нервных волокон. Как и классическая МРТ, диффузионно-взвешенная визуализация является неинвазивной процедурой: поскольку контраст изображения достигается исключительно при помощи градиента магнитного поля, то не требуется ни инъекции контрастного вещества, ни использования ионизирующего излучения.

Диффузионная, или диффузионно-тензорная магнито-резонансная томография является наиболее широко используемым вариантом МРТ, которым определяется направление диффузии. Каждый пространственный элемент (воксел) определяется более чем одним числовым значением, по томограммам в градациях серого цвета вычисляется тензор (в частности, матрица размером 3×3), описывающий диффузию в трёхмерном изображении. Такие измерения занимают значительно больше времени, чем обычная МРТ, и генерируют большие объёмы данных, которые могут быть обработаны только рентгенологом с помощью различных методов визуализации.

Получение изображения диффузии осуществили в 1980-х годах и сейчас оно поддерживается всеми современными МРТ-установками применяясь, в частности, в клинической практике для диагностики инсульта, потому что пострадавшие области мозга на неё чётко видны до того как их мжно рассмотреть при классической томографии. Диффузионная томография была разработана в середине 1990-х годов. Некоторые клиники используют её для хирургических и плановых обследований при радиотерапии. Кроме того, диффузионно-тензорная МРТ используется в медицинских исследованиях для изучения заболеваний, связанных с изменением белого вещества (происходит при болезни Альцгеймера или рассеянном склерозе). Дальнейшее развитие направления диффузионной МРТ является текущим предметом исследований, например, в рамках Human Connectome Project</span>ruen.

wp.wiki-wiki.ru


Смотрите также

© Copyright Tomo-tomo.ru
Карта сайта, XML.

Приём ведут профессора, доценты и ассистенты

кафедры лучевой диагностики и новых медицинских технологий

Института повышения квалификации ФМБА России