Как измерить коэффициент диффузии в мрт

МР-снимки тела пациента в разных режимах

Некоторые пациенты заинтересованы в комплексном обследовании организма. Существуют разные способы диагностики, включая сканирование в режиме МРТ-диффузия, всего тела. В чем суть процедуры, можно узнать из нашей статьи.

Диффузионно-взвешенная МРТ (DWI) — одна из последовательностей, используемая при магнитно-резонансной томографии. Сканирование позволяет оценить процессы, происходящие в организме. В зависимости от изучаемой области процедура может длиться от нескольких минут до двух часов. За это время установка создает сотни или тысячи снимков. DWI-режим применяют в сочетании с другими импульсными последовательностями при магнитно-резонансном сканировании. МРТ позволяет не только визуализировать явные патологии, но и выявить изменение сигнала от структур, форма и размер которых не нарушены, что помогает своевременно начать терапию.

МРТ в режиме диффузии, что это?

Пациенты нередко путают данный режим со спектральной магнитно-резонансной томографией. В чем разница между процедурами? В живых клетках и пространстве между ними содержится много воды. Молекулы постоянно перемещаются. Проникают сквозь мембрану в клетку и обратно. Процесс перехода называют диффузией. Нормальный обмен молекулами воды отличается от патологического: при развитии заболеваний порядок нарушается. Клетки отдают воду медленнее, чем получают, в результате набухают и деформируются. Бывает обратная ситуация. Из клетки уходит больше молекул воды, чем поступает. Магнитно-резонансная томография в последовательности DWI фиксирует показатели диффузии в тканях, рентгенолог сравнивает полученные данные с нормой и делает заключение о наличии или отсутствии нарушений.

Области применения технологии:

раннее выявление острого нарушения мозгового кровообращения по ишемическому типу;
дифференциальная диагностика миелинопатий;
прогноз постгипоксических поражений центральной нервной системы;
ЛОР-патологии (холестеатомы, паратонзиллярные абсцессы и т.п.);
воспалительные болезни кишечника;
онкопоиск (диффузионную магнитно-резонансную томографию используют как дополнительный метод выявления отдаленных метастазов);
очаговые поражения паренхиматозных органов.

На МР-снимках в последовательностях DWI (слева) и FLAIR (справа) визуализируется лакунарный ишемический инсульт (указан стрелкой)

Спектральная МРТ определяет биохимические изменения, вызываемые различными патологическими состояниями. Как и DWI, диагностика неинвазивна. Исследование позволяет оценить резонансную частоту протонов, входящих во всевозможные химические соединения внутренних органов и биологических жидкостей.

Что показывает МРТ-диффузия всего тела?

Магнитная томография с использованием данного режима подходит для сканирования отдельных областей (головного мозга, брюшной полости и т.д.) и целого организма. Так называемое “диффузное МРТ” помогает в обнаружении:

ишемии (недостатка кислорода, возникающего из-за нарушения кровообращения);
воспалений и иных патологических процессов;
аномалий развития внутренних органов;
злокачественных и доброкачественных опухолей (результаты диффузного исследования не являются окончательным диагнозом, характер новообразования установит биопсия) и т.д.

Визуализация участков с отклонениями от нормы — показание для повторного применения магнитного резонанса с целью более детального изучения зоны интереса. Сканирование меньшей по размеру области информативнее диффузионной томографии всего тела.

Снимок магнитно-резонансной томографии в режиме DWI. Стрелками обозначена обширная зона ишемии в правой теменной доле головного мозга

Дополнительное исследование головного мозга позволит провести дифференциацию инсульта и рассеянного склероза или очагов онкологии. По снимкам можно определить давность острого нарушения кровообращения.

Показания и противопоказания к “диффузному МРТ”

Процедуру назначают для уточнения диагноза при:

ишемических инсультах;
инфарктах;
подозрении на опухоль и т.д.

У онкологических больных диффузионную томографию применяют на всех этапах лечения:

перед хирургическими вмешательствами;
после операции;
в процессе терапии (для контроля результативности применяемых методов);
в период ремиссии.

Противопоказания к использованию данного вида магнитно-резонансной диагностики те же, что и для обычной. Процедуру нельзя проводить при наличии у пациента:

кардиостимулятора — томограф может повредить устройство, что опасно для жизни человека;
имплантата среднего уха — есть риск поломки аппарата;
эндопротезов и других металлических предметов в теле, восприимчивых к влиянию магнитного поля.

Диффузионную МРТ всего тела не делают беременным женщинам в первом триместре. Сложности с диагностикой на аппарате закрытого типа могут возникнуть при избыточной массе тела человека. Тоннельные томографы рассчитаны на вес не более 120 кг. В ситуациях превышения данного параметра и при клаустрофобии подбирают альтернативные виды исследования.

Как проходит МРТ-диффузия?

Перед процедурой человеку необходимо избавиться от предметов, содержащих металл: украшений, зубного протеза, съемного слухового аппарата, очков и т.д. Электронные устройства и другие личные вещи оставляют в раздевалке. Если у пациента есть эндопротез, надо принести в клинику документ с информацией о материале изделия.

МРТ-диффузия отдельной области или всего тела проходит следующим образом:

специалист инструктирует обследуемого по поводу предстоящей процедуры;
пациент ложится на спину на передвижной стол томографического аппарата;
для предупреждения непроизвольных движений туловище и конечности фиксируют специальными креплениями;
стол перемещают в тоннель;
выполняют сканирование зоны интереса;
по окончании процесса транспортер выдвигают, пациент покидает диагностический кабинет, врач-рентгенолог приступает к интерпретации изображений и составлению заключения.

Исследование всего тела всегда выполняют не только в диффузионно-взвешенном режиме. Для максимальной информативности изображений рекомендуют сделать фото в идентичной плоскости в последовательностях STIR или Т2 ВИ с подавлением жира.

Инструктаж перед процедурой магнитно-резонансной томографии

Диффузионное МРТ всего тела — длительная процедура, требующая полной неподвижности обследуемого. Чтобы чувствовать себя комфортно, лучше надеть просторную одежду из натуральных тканей или взять в клинику сменный комплект. Пациентам с болевым синдромом следует предварительно обсудить с лечащим врачом вопрос приема анальгезирующих препаратов.

Расшифровка снимков МРТ-диффузии

Изучением томограмм занимается врач-рентгенолог. В результате сканирования в диффузионном режиме получают большое количество фотографий зоны интереса в трех взаимно перпендикулярных проекциях — аксиальной, сагиттальной и коронарной. Цель специалиста — сравнить изображения на снимках с показателями здоровых тканей и органов. Картинок получают очень много, и доктор использует вспомогательные программы, “отсекающие” лишнее и позволяющие сосредоточить внимание на главном.

По завершении интерпретации томографических снимков рентгенолог отдает заключение и диск с фотографиями пациенту. Результаты предоставляют доктору, который выписал направление на диффузную МРТ. Если пациент обратился в диагностическую клинику самостоятельно, проводивший сканирование специалист пояснит алгоритм дальнейших действий. При сомнениях в точности расшифровки больной может попросить рассмотреть “диффузные снимки МРТ” другого врача-рентгенолога, это снизит вероятность ошибки.

Многие пациенты пытаются самостоятельно расшифровать изображения магнитно-резонансной томографии. Это сложная задача: для интерпретации фото необходимо не только знать структуры зоны интереса, но и пространственное соотношение анатомических областей. Человек без профильного образования не сумеет рассмотреть все детали и правильно истолковать результаты исследования.

Лечащий врач “прочитает” снимки, ознакомится с заключением рентгенолога, сопоставит данные магнитно-резонансной томографии с другой информацией (анамнезом, лабораторными анализами, итогами прочих методов инструментальной диагностики), определит заболевание и подберет способ терапии.

Если Вас заинтересовала диффузно-взвешенная МРТ, обращайтесь в нашу клинику! Записаться на процедуру в “Магнит” можно по телефону +7 (812) 407-32-31.

Источник

Программа общего исследования организма методом магнитно-резонансной томографии, которая позволяет получить диффузионно-взвешенные снимки всех тканей и органов – это процедура МРТ диффузии всего тела. Выясним, что представляет собой этот метод диагностики, чем отличается от классического МРТ-исследования, и в каких случаях его назначают.

Диффузионно-взвешенное изображение человека

Другой подход

Диффузионно-взвешенная МРТ (ДВ-МРТ) – это подвид магнитно-резонансной томографии, основанный на оценке происходящих в организме процессов на клеточном уровне. В большей степени живые клетки состоят из воды, которой они обмениваются между собой. Молекулы воды содержатся и в межклеточном пространстве. Они постоянно передвигаются и проникают через мембрану то в клетку, то из нее. Процесс такого перехода называется диффузией.

В норме обмен молекулами воды происходит определенным образом. При патологиях органов и тканей диффузия нарушается: клетки отдают воду в межклеточное пространство медленнее, чем получают извне. В результате они набухают и деформируются. Возможна и обратная ситуация, когда водяных молекул уходит из клетки больше, чем приходит в нее. Диффузионная МР-томография фиксирует показатели диффузии всех тканей и органов организма, а специалист оценивает их и сравнивает с нормой. Чем больше воды в клетках и тканях – тем четче будет картина.

Диагностические возможности метода

Результат общей диффузионно-взвешенной МР-томографии – это трехмерное изображение всего тела, собранное из нескольких тысяч снимков. Оно ценно для специалистов из различных областей медицины, так как дает информацию о состоянии всех органов и тканей человека. Благодаря диффузионной МРТ диагностируют:

патологические процессы (воспаления, некроз, тромбоз и другие);
аномалии в строении органов;
доброкачественные новообразования и раковые опухоли.

Участки тела с отличной от нормы диффузией станут показанием для повторного применения ДВ МРТ в целях детального изучения «интересной» области. Например, диффузионное обследование головного мозга будет информативнее, чем ДВ-сканирование всего тела, так как исследуемая зона меньше по размерам.

Показания к проведению ДВ-МРТ

Диффузионная МР-томография назначается для подтверждения или опровержения предполагаемого или уточнения уже поставленного диагноза. Процедура показана в следующих случаях:

Диагностика инсультов и инфарктов.
Подозрение на раковую опухоль.
Подозрение на метастазирование.
Оценка эффективности проводимого лечения онкологии.

Диффузионная МР-томография отчетливо визуализирует лимфатическую систему человека. Поэтому данный метод диагностики самый эффективный в выявлении опухолей в лимфоузлах – лимфом.

Чтобы сделать диффузию всего тела необязательно иметь показания. Процедуру можно провести в целях общего обследования. Достаточно прийти в любую клинику, где предлагают МРТ-диагностику, и воспользоваться соответствующими услугами.

Противопоказания, ограничения, методика проведения

Противопоказания к проведению диффузионной МРТ-диагностики такие же, как и у классического варианта исполнения магнитно-резонансной томографии:

Наличие кардиостимулятора (во время процедуры возможно нарушение его работы, что несет риск для жизни пациента).
Электронное устройство, имплантированное в среднее ухо (аппарат может выйти из строя, потребуется его замена).
Беременность в 1 триместре (во 2 и 3 триместрах диффузия всего тела не противопоказана).
Масса тела от 130 кг (томограф рассчитан на установленный производителем техники максимум нагрузки).
Клаустрофобия, другие состояния и болезни пациента, мешающие сохранять во время диагностики неподвижность (допустимо проведение диффузионной МР-томографии при условии введения больного в наркоз).

Перед процедурой необходимо снять все, что содержит металл. Если есть металлические несъемные предметы (зубные имплантаты, мосты, коронки, брекеты, спицы), то диффузию можно сделать, только если их материал не включает в себя ферромагнетики. Иначе диагностика потеряет свой смысл: информативность будет мала вследствие искажения данных из-за взаимодействия металла с магнитным полем томографа.

Пациент на столе томографа

Способ проведения МРТ-диффузии:

Пациент снимает одежду с металлической фурнитурой, кольца, пирсинг и другие вещи с содержанием металла и ложится на стол томографа.
При необходимости пациенту делают седацию или вводят его в медикаментозный сон.
Стол аппарата задвигают в тоннель.
Специалист включает диффузионно-взвешенный режим сканирования, и аппарат выполняет снимки.
После окончания сканирования стол выдвигают, и пациент может покинуть МРТ-кабинет.

Процедура диффузионной МРТ длится 40-90 минут. За это время томограф делает тысячи снимков, которые компьютер собирает в единое изображение. Этот метод диагностики не требует контрастирования, так как четкость картинки достигается различными показателями диффузии в организме.

С помощью диффузионной МРТ-томографии сканируется организм полностью и выявляются области с нарушенным обменом воды между клетками тканей и внутренних органов. С такими результатами диагностики можно пойти к любому врачу, который при необходимости назначит дополнительное исследование. Обследование всего тела – это способ предотвратить развитие опасных для жизни заболеваний или обнаружить их на ранней стадии, когда лечение будет наиболее эффективно.

Оценка статьи:

Загрузка…

Источник

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.

image005_9

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

Редакция: 21.10.2019

Одним из главных процессов, происходящих в процессе метаболизма клеток человеческого организма, является диффузия. Впервые диффузионно-взвешенное магнитно-резонансное изображение построили специалисты в 1985 году. В клинической работе диффузионная магнитно-резонансная томография возникла наряду с магнитно-резонансными сканерами 3 поколения. При этом основным отличием получения диффузионно-взвешенных томограмм является «спиновое эхо» или эхо-планарные последовательности импульсов с двумя различными градиентами диффузионного характера, с одной и той же амплитудой и продолжительностью. Чтобы оценить количественно диффузионные свойства воды в тканях, необходимо построить диффузионные карты, где, в зависимости от коэффициента диффузии, можно наблюдать различные цвета окрашивания пикселов. При высокой скорости диффузионных процессов в ткани они становятся красно-белыми, а при низкой – сине-черными. При этом зависимость подобных процессов от направления представляет собой анизотропию диффузии, которая выражена в том, что, например, водяные молекулы в белом веществе головного мозга могут с легкостью перемещаться вдоль нервного волокна, однако поперечное их движение ограничивается миелиновой оболочкой с низкой проницаемостью.

Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография представляет собой томографию, которая помогает оценивать процессы в человеческом организме на уровне молекул клеток.

Свойства и области применения

Диффузионно-взвешенная МРТ помогает специалистам увидеть, а также количественно измерить и броуновское движение водяных молекул во внутриклеточном и внеклеточном пространстве, и непосредственно саму диффузию (то есть прохождение молекул воды сквозь мембраны клеток). Дело в том, что при возникновении различных болезней в человеческом организме проницаемость таких мембран может меняться, что провоцирует нарушение диффузионных процессов – их ускорение или замедление. Показателем данного изменения выступает вычисляемый коэффициент диффузионных процессов, который диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография помогает определять, в зависимости от обследуемого органа или ткани. При изменениях данного коэффициента врачи могут делать выводы о возникновении первых признаков серьезных нарушений в организме.

После сбора всех данных при обследовании специалисты готовят специальные карты, на которых и становится видно, что различные ткани окрашиваются в отличные друг от друга цвета, как было сказано выше. На основании данных таких карт можно делать выводы и об анатомических нарушениях в человеческом организме, и о функциональных.

При помощи такой методики диагностики стало возможным обследовать полностью весь организм пациента. С ее помощью можно выявить даже минимальные по размерам кисты или опухоли, возникающие в различных органах, а также гнойные абсцессы, которые характерны для воспалительных процессов и заболеваний.

При проведении данного обследования важно помнить, что сканирование головного мозга дает чуть более точную картину обследования, поскольку при сканировании полностью всего организма точность диагностики может быть ограничена дыхательными и перистальтическими движениями. При этом при диффузионно-взвешенной МРТ головного мозга легко выявляются ранние стадии ишемических инсультов, что позволяет специалистам восстанавливать кровоток в пораженных участках тканей и предотвращать развитие инсульта. Также данная диагностика помогает в визуализации отеков головного мозга, тромбоза сосудов, новообразований и прочего.

Преимущества проведения данного обследования для пациента

Современный метод диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии является значительно более информативным и удобным, как для врачей, так и для пациентов. К основным преимуществам проведения данного обследования можно отнести:

простоту процедуры, благодаря качественному и высокоточному оборудованию, которое для нее применяется;
распространенность магнитно-резонансных сканеров, что облегчает возможность провести процедуру при первой необходимости;
безопасность диффузионно-взвешенного МРТ, где не применяются контрасты и нет ионизирующего излучения, вредного как для пациентов, так и для медицинских работников;
значительно более низкая стоимость исследования, в сравнении с обыкновенной МРТ;
быстрота проведения диагностики, которая вместо 5 часов при других методах занимает всего около получаса;
благодаря использованию новейшей технологии DWIBS при диффузионно-взвешенном МРТ пациент может свободно дышать;
возможность получения анатомических и функциональных показателей в одном исследовании.

Показания и противопоказания к проведению обследования

Показанием к прохождению диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии является подозрение на возникновение даже самых маленьких, незначительных очагов поражения тканей, метастазов, новообразований. Очень хорошо при данной диагностике визуализируются отклонения, возникающие в лимфатических узлах, поскольку в них отлично проходит сигнал томографа. Поэтому этот метод является весьма распространенным при диагностировании лимфом. Его также используют, чтобы выяснить эффективность и качество проводимой терапии, направленной на лечение различных опухолей, и внести в нее, при необходимости, нужные корректировки.

Поскольку методика диффузионно-взвешенной МРТ весьма эффективна при заболеваниях различных отделов и систем человеческого тела, ее результаты помогают в постановке диагнозов и назначении терапии докторам различных специализаций. Чаще других данное обследование назначают пациентам онкологи, кардиологи, нейрохирурги, неврологи. На сегодняшний день оборудование для проведения диффузионно-взвешенной МРТ есть во многих клиниках, где и можно пройти обследование очень быстро.

Поскольку диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография проводится больным без введения специальных контрастирующих препаратов, ее можно проводить даже людям с почечной недостаточностью и маленьким детям, в том числе, и в утробе матери. Главным противопоказанием к данной диагностике выступает наличие у пациента имплантатов и электроприборов с металлическими деталями, таких как кардиостимуляторы и инсулиновые помпы. Поскольку томографы для данной диагностики в основном являются закрытыми, данный вид исследований тяжело проводится у людей с избыточным весом, превышающим допустимый для томографа, а также у тех, кто страдает выраженной клаустрофобией. При данных патологиях рекомендуется проводить процедуру в томографе с открытым контуром.

Перед томографией пациент должен снять с себя все предметы, содержащие любой металл. В период проведения процедуры человек должен лежать без движений внутри томографа. На длительность томографии влияет то, какое количество зон и участков специалист анализирует при проведении процедуры.

В современной медицине диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография используется в качестве самостоятельного скринингового метода диагностики, а также может сочетаться с другими диагностическими процедурами для установления различных типов заболеваний. При этом вышеописанный метод не только позволяет визуализировать получаемые функциональные сведения, но и выявляет изменение сигналов в структурах, которые пока еще не изменили своих размеров и форм, что помогает специалистам предвосхитить прогрессирование заболеваний и повышает эффективность проводимой терапии.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Автор статьи:

Тедеева Мадина Елкановна

Специальность: терапевт, врач-рентгенолог.

Общий стаж: 20 лет.

Место работы: ООО “СЛ Медикал Груп” г. Майкоп.

Образование: 1990-1996, Северо-Осетинская государственная медицинская академия.

Повышение квалификации:

1. В 2016 году в Российской медицинской академией последипломного образования прошла повышение квалификации по дополнительной профессиональной программе «Терапия» и была допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности терапия.

2. В 2017 году решением экзаменационной комиссии при частном учреждении дополнительного профессионального образования «Институт повышения квалификации медицинских кадров» допущена к осуществлению медицинской или фармацевтической деятельности по специальности рентгенология.

Опыт работы: терапевт – 18 лет, врач-рентгенолог – 2 года.

Источник