Что такое икд при мрт
В создании ДВИ участвуют молекулы, чувствительные к диффузионному измерению. Благодаря этому может быть измерено движение молекул за определенный период времени — b. Использование сильных градиентных импульсов позволяет маркировать каждую молекулу воды в системе и ее положение по отношению к используемому градиенту.
Существенную роль в получении ДВИ играет принцип диффузионной контрастности, в основе которого диффузия молекул воды вдоль градиента поля уменьшает МР-сигнал.
Эта зависимость является экспоненциальной: сигнал = Sо exp (–bD), где D — коэффициент диффузии ткани (здоровая ткань около 10 мм2/с); b — коэффициент диффузионного взвешивания (b-значение, с/мм2).
Чем больше b-значение, тем сильнее диффузионное взвешивание. Область сниженной диффузии показывает отно- сительную гиперинтенсивность сигнала. В клиническом применении интересны области, в которых диффузия уменьшена по отношению к окружающей области, например, в клеточных мембранах. Благодаря сниженной диффузии уменьшение сигнала здесь несколько меньше и соответствующие зоны на изображении представлены более светлыми. Интенсивность сигнала на изображениях зависит от направления диффузион- ного взвешивания. Создаются три проекции одного и того же сечения (при b-значениях > 0). Подобное диффузионное обследование помогает отличить изотропную патологию от анизотропной структуры окружающей ткани.
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
Источник
Диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ, DWI) – метод визуализации Броуновского «беспорядочного» движения молекул воды в тканях [1].
Отношение гистологического строения ткани и скорости диффузии достаточно сложны, но сводятся к тому, что плотность расположения клеток и уменьшение объема внеклеточного пространства ведут к уменьшению диффузии. Диффузионно-взвешенные изображения особенно полезны в диагностике опухолей и ишемии головного мозга.
Териминология
Существует небольшая путаница в том, как врачи и радиологи понимают ограничение диффузии, причем и те и другие иногда на самом деле не понимают, о чем они говорят.
Первая проблема заключается в том, что термин «диффузионно-взвешенное изображение» используется для обозначения ряда различных понятий:
- изотропная диффузионная карта (то, что большинство радиологов и называет ДВИ — изотропное изображение с использованием одного коэффициента диффузии b
- последовательнось, в результате которой получаеться ДВИ, b=0 и ИКД карты
- еще более общий термин, охватывающий все диффузионные методики получения изображений, включая диффузионно-тензорные изображения
Кроме того, также существует путаница в определении патологического ограничения диффузии. Во многом, это связано с широким использованием ДВИ в диагностике инсульта, при котором ишемизированная ткань на изотропных картах имеет высокую интенсивность МР сигнала, и, как бы подразумевается, что в неизмененных участках мозга ограничения диффузии не определяется. А по сути, это является более красивым, но не полностью верным выражением — «диффузия в пораженном участке демонстрирует большее ограничение, чем ожидалось для этой ткани».
Кроме того, не все врачи знакомы феноменом T2-просвечивания — иной причины высокого сигнала на ДВИ.
Для более аккуратной и точной формулировки «ограничения диффузии», врач должен помнить, что мы имеем дело с фактическими значениями ИКД (в условиях полноценного программно-аппаратного обеспечения рабочей станции врача). Также желательно использовать такие формулировки как: «область демонстрирует патологически низкое значения ИКД (патологическое ограничение диффузии)» или «высокий МР сигнал на изотропных изображениях (ДВИ) подтверждается патологическим ограниченнием диффузии на ИКД картах/изображениях».
Физика
В отличие от свободной диффузии молекул воды в лабораторных условиях, диффузия молекул воды в вокселе ткани мозга, во-первых ограниченна клеточными мембранами, а кроме того представляет собой комбинацию диффузий воды в следующих пространствах:
- диффузия внутриклеточной жидкости
- в цитоплазме в целом
- в органеллах
- диффузия внеклеточной жидкости
- интерстициальной (внутритканевой)
- внутри сосудов
- лимфатической
- различных биологических полостей, например желудочков головного мозга
- диффузия между внутри- и внеклеточным пространствами
Вклад пространства будет зависеть от ткани и патологического процесса. Например, при остром инсульте головного мозга уменьшение значений ИКД является результатом комбинации:
- движения воды во внутриклеточное пространство, приводящего к набуханию клеток,
- при этом диффузия внутриклеточной жидкости, за счет органелл, итак более ограниченна, чем во внеклеточном пространстве
- уменьшения объема внеклеточного пространства (за счет набухания) [2].
Схожие механизмы приводит к низким значениям ИКД в опухолях с высокой клеточностью (например в лимфоме/PNET или глиоме высокой степени злокачественности).
Клиническое применение
Главная роль ДВИ в следующих клинических ситуациях [3-5]:
- ранняя диагностика инсульта головного мозга
- дифференциальная диагностика острого инсульта от хронического
- дифференциальная диагностика острого инсульта от заболеваний симулирующих острый инсульт
- дифференциальная диагностика эпидермоида и арахноидальных кист
- дифференциальная диагностика абсцесса головного мозга и некроза опухоли
- оценка кортикальных поражений при болезни Крейцфельда-Якобса
- дифференциальная диагностика герпетического энцефалита и диффузных глиом височной доли
- оценка распространенности диффузного аксонального поражения
- стадирование глиом и менингиом
смотрите также Интракраниальная патология с повышением МР сигнала на диффузинно-взвешенных изображениях
МРТ последовательность
На изображени справа показана спин-эхо последовательность с диффузионным градиентом. Градиентная катушка для получения диффузии может быть совмещена с градиентом или градиентами используемыхми для пространственного кодирования. Степень диффузионной взвешености зависит от площади диффузионного градиента, интервала между градиентами, эффекта пространственной локализации градиентов и размера вокселя.
- стационарная молекула воды (спин/протон) — не подвергается воздействию градиентов диффузии и сохраняет свой сигнал.
- подвижная молекула воды (спин/протон) — приобретает сдвиг по фазе под воздействием первого градиента и не восстанавливается при следующем импульсе и, следовательно, теряет сигнал.
Источник
В настоящее время проведение магнитно-резонансной томографии (МРТ) у пациентов с имплантированными искусственными водителями или имплантируемыми кардиовертерами-дефибрилляторами (ИКД) считается противопоказанным из-за опасений, что магнитное поле может нарушить работу устройства, и в последние годы производители состязались в разработке новых безопасных при МРТ электрокардиостимуляторов или дефибрилляторов.
В то же время, в настоящее время в США приблизительно два миллиона человек являются носителями стандартных искусственных водителей ритма и ИКД, и, по расчетам, примерно половине из них когда-нибудь понадобится МРТ. Процедура замены стандартного устройства на безопасное при МРТ сопряжена с определенным риском. Так, в исследовании «Регистр замены генераторов в имплантируемых водителях сердечного ритма» (Implantable Cardiac Pulse Generator Replacement Registry, REPLACE) замена генератора вместе с электродами или без них ассоциировалась с частотой существенных нежелательных явлений со стороны сердца от 4% до 15%. Напротив, ряд мелких исследований показал, что при условии должного мониторинга состояния пациентов и адекватного программирования устройств МРТ может проводиться с минимальным риском.
На проходившей 15-19 ноября 2014г. в Чикаго ежегодной научной конференции Американской кардиологической ассоциации (American Heart Association, AHA) были представлены результаты крупного проспективного регистра MagnaSafe Registry. Данное исследование показало, что у пациентов, которым были имплантированы обычные модели искусственных водителей ритма или ИКД, и у которых возникают показания к проведению с диагностической целью МРТ не относящихся к грудной клетке анатомических областей (например, головного мозга, нижних отделов позвоночника, тазобедренного или коленного суставов), можно безопасно провести необходимое исследование.
В обсуждаемый анализ регистра MagnaSafe были включены 1500 пациентов, которым была выполнена МРТ подобных областей, и которым были имплантированы обычные устройства (в противовес тем, которые считаются «безопасными при МРТ», т.е. имеют электроды и генератор, для которых была показана безопасность МРТ в определенных условиях).
Ни один из пациентов не умер вследствие проведенных исследований. Был зарегистрирован один случай острого нарушения функции ИКД, который был связан с ошибкой программирования устройства, при этом устройство было немедленно заменено. Таким образом, в исследовании было показано, что «при наличии клинических показаний к МРТ областей вне грудной клетки исследование может проводиться при 1,5 T без существенного клинического риска при условии адекватного скрининга пациентов и правильного программирования устройства». Пока эти результаты были представлены только в рамках данной конференции, однако в настоящее время готовится их журнальная публикация.
Итак, включение пациентов в обсуждаемый регистр происходило в 21 центре, которые были расположены в США. Участвовать могли пациенты с искусственными водителями ритма, которые не относились к безопасным при МРТ, но были имплантированы после 2001г., кроме того, пациенты не должны были быть зависимыми от кардиостимулятора. Исследователи следовали протоколу, который был разработан с целью минимизации возможных предотвратимых нежелательных явлений. Первичными конечными точками были смертность, возникновение новых нарушений ритма, потеря кардиостимуляции или требующее немедленной замены устройства нарушение функции генератора или электродов во время исследования.
Всего было включено 1000 пациентов с электрокардиостимуляторами (средний возраст 73 года; средняя давность имплантации устройств примерно 3 года) и 500 пациентов с ИКД, чей средний возраст составил 65 лет, а устройства были имплантированы 2,7 лет назад. 60% от всех включенных пациентов были мужчинами. Пациентам проводились МРТ позвоночника (40%), головного мозга (35%), суставов (10%), брюшной полости/таза (5%) и прочих областей (10%), продолжительность исследования составляла в среднем 45 минут.
Во время данного исследования не было зарегистрировано случаев отказа электродов. У одного пациента с неадекватно запрограммированным ИКД (функция лечения тахикардии была ошибочно оставлена активной, в то время как функция лечения брадикардии во время МРТ была выключена), произошел отказ генератора, и устройство было немедленно заменено. У шести пациентов были эпизоды фибрилляции предсердий, из них у пяти человек диагноз ФП имелся и ранее, и они получали варфарин. Ритм восстановился во всех случаях. Желудочковых нарушений ритма зафиксировано не было. У шести пациентов с искусственными водителями ритма отмечалась перезагрузка устройства. Изменение сопротивления электродов не ассоциировалось с клинически значимыми изменениями параметров.
Большинству пациентов было проведено одно исследование, однако были пациенты – в основном с опухолями головного мозга или инсультами, кому было выполнено от двух до десяти исследований, что не сопровождалось повышением риска.
Авторы исследования делают общий вывод о совместимости стандартных кардиостимуляторов и ИКД с МРТ.
Тем не менее, они отмечают критическую значимость адекватного программирования устройства перед исследованием. Они выражают надежду, что полученные ими данные послужат основанием для изменения рекомендаций.
AHA/ACC и стандартного страхового покрытия, что сделает проведение необходимого с клинической точки зрения МРТ доступнее для пациентов с обычными кардиостимуляторами и ИКД.
По требованию Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (Food and Drug Administration, FDA) в обсуждаемое исследование не включались пациенты, которым требовалось проведение МРТ органов грудной клетки, поскольку считается, что это сопряжено с особенно высоким риском. Тем не менее, учитывая полученные результаты, исследовательский коллектив планирует в дальнейшем изучение безопасности у пациентов со стандартными устройствами МРТ органов грудной клетки и МРТ с напряженностью поля 3T.
Источник
В настоящее время проведение магнитно-резонансной томографии (МРТ) у пациентов с имплантированными искусственными водителями или имплантируемыми кардиовертерами-дефибрилляторами (ИКД) считается противопоказанным из-за опасений, что магнитное поле может нарушить работу устройства, и в последние годы производители состязались в разработке новых безопасных при МРТ электрокардиостимуляторов или дефибрилляторов.
В то же время, в настоящее время в США приблизительно два миллиона человек являются носителями стандартных искусственных водителей ритма и ИКД, и, по расчетам, примерно половине из них когда-нибудь понадобится МРТ. Процедура замены стандартного устройства на безопасное при МРТ сопряжена с определенным риском. Так, в исследовании «Регистр замены генераторов в имплантируемых водителях сердечного ритма» (Implantable Cardiac Pulse Generator Replacement Registry, REPLACE) замена генератора вместе с электродами или без них ассоциировалась с частотой существенных нежелательных явлений со стороны сердца от 4% до 15%. Напротив, ряд мелких исследований показал, что при условии должного мониторинга состояния пациентов и адекватного программирования устройств МРТ может проводиться с минимальным риском.
На проходившей 15-19 ноября 2014г. в Чикаго ежегодной научной конференции Американской кардиологической ассоциации (American Heart Association, AHA) были представлены результаты крупного проспективного регистра MagnaSafe Registry. Данное исследование показало, что у пациентов, которым были имплантированы обычные модели искусственных водителей ритма или ИКД, и у которых возникают показания к проведению с диагностической целью МРТ не относящихся к грудной клетке анатомических областей (например, головного мозга, нижних отделов позвоночника, тазобедренного или коленного суставов), можно безопасно провести необходимое исследование.
В обсуждаемый анализ регистра MagnaSafe были включены 1500 пациентов, которым была выполнена МРТ подобных областей, и которым были имплантированы обычные устройства (в противовес тем, которые считаются «безопасными при МРТ», т.е. имеют электроды и генератор, для которых была показана безопасность МРТ в определенных условиях). Ни один из пациентов не умер вследствие проведенных исследований. Был зарегистрирован один случай острого нарушения функции ИКД, который был связан с ошибкой программирования устройства, при этом устройство было немедленно заменено. Таким образом, в исследовании было показано, что «при наличии клинических показаний к МРТ областей вне грудной клетки исследование может проводиться при 1,5 T без существенного клинического риска при условии адекватного скрининга пациентов и правильного программирования устройства». Пока эти результаты были представлены только в рамках данной конференции, однако в настоящее время готовится их журнальная публикация.
Итак, включение пациентов в обсуждаемый регистр происходило в 21 центре, которые были расположены в США. Участвовать могли пациенты с искусственными водителями ритма, которые не относились к безопасным при МРТ, но были имплантированы после 2001г., кроме того, пациенты не должны были быть зависимыми от кардиостимулятора. Исследователи следовали протоколу, который был разработан с целью минимизации возможных предотвратимых нежелательных явлений. Первичными конечными точками были смертность, возникновение новых нарушений ритма, потеря кардиостимуляции или требующее немедленной замены устройства нарушение функции генератора или электродов во время исследования.
Всего было включено 1000 пациентов с электрокардиостимуляторами (средний возраст 73 года; средняя давность имплантации устройств примерно 3 года) и 500 пациентов с ИКД, чей средний возраст составил 65 лет, а устройства были имплантированы 2,7 лет назад. 60% от всех включенных пациентов были мужчинами. Пациентам проводились МРТ позвоночника (40%), головного мозга (35%), суставов (10%), брюшной полости/таза (5%) и прочих областей (10%), продолжительность исследования составляла в среднем 45 минут.
Во время данного исследования не было зарегистрировано случаев отказа электродов. У одного пациента с неадекватно запрограммированным ИКД (функция лечения тахикардии была ошибочно оставлена активной, в то время как функция лечения брадикардии во время МРТ была выключена), произошел отказ генератора, и устройство было немедленно заменено. У шести пациентов были эпизоды фибрилляции предсердий, из них у пяти человек диагноз ФП имелся и ранее, и они получали варфарин. Ритм восстановился во всех случаях. Желудочковых нарушений ритма зафиксировано не было. У шести пациентов с искусственными водителями ритма отмечалась перезагрузка устройства. Изменение сопротивления электродов не ассоциировалось с клинически значимыми изменениями параметров.
Большинству пациентов было проведено одно исследование, однако были пациенты – в основном с опухолями головного мозга или инсультами, кому было выполнено от двух до десяти исследований, что не сопровождалось повышением риска.
Авторы исследования делают общий вывод о совместимости стандартных кардиостимуляторов и ИКД с МРТ. Тем не менее, они отмечают критическую значимость адекватного программирования устройства перед исследованием. Они выражают надежду, что полученные ими данные послужат основанием для изменения рекомендаций.
AHA/ACC и стандартного страхового покрытия, что сделает проведение необходимого с клинической точки зрения МРТ доступнее для пациентов с обычными кардиостимуляторами и ИКД.
По требованию Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (Food and Drug Administration, FDA) в обсуждаемое исследование не включались пациенты, которым требовалось проведение МРТ органов грудной клетки, поскольку считается, что это сопряжено с особенно высоким риском. Тем не менее, учитывая полученные результаты, исследовательский коллектив планирует в дальнейшем изучение безопасности у пациентов со стандартными устройствами МРТ органов грудной клетки и МРТ с напряженностью поля 3T.
Источник