Мрт головного мозга dwi режим

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.

Терминология

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:

1. изотропная диффузионная карта (то, что большинство радиологов и называет ДВИ — изотропное изображение с использованием одного коэффициента диффузии b);
2. последовательнось, в результате которой получается ДВИ, b=0 и ИКД карты;
3. 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 определяются. 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, приводящая к набуханию клеток; при этом диффузия внутриклеточной жидкости за счет органелл итак более ограничена, чем во внеклеточном пространстве
• уменьшения объема внеклеточного пространства (за счет набухания) [2]. 

Схожие механизмы приводят 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 Крейтцфельдта-Якоба
• 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, используемыми 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 — следовательно, теряет сигнал.

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.