Показания к мрт в онкологии

Онкология — тяжёлое заболевание, с трудом поддающееся лечению. Прогноз зависит от того, на какой стадии выявлена опухоль и как быстро начали проводиться терапевтические мероприятия.

Решающую роль в ранней диагностике новообразований играет инструментальное обследование, составляющей которого является магнитно-резонансная томография (МРТ).

Преимущества МРТ в диагностике опухолей

Чем раньше выявлена опухоль, тем больше шансов на выздоровление. Даже рак на ранней стадии вылечивают, если обнаружить онкологические клетки до того момента, пока они не начали разрастаться и поражать здоровые ткани.

Для такой диагностики назначается МРТ. Перечислим достоинства этого метода:

1. Показывает онкологию — по снимкам различают видоизменённые и здоровые ткани, можно судить о доброкачественной или злокачественной природе уплотнения.
2. Точность — при помощи МРТ выявляют онкологические новообразования от 1 мм. По этому параметру метод выигрывает по сравнению с КТ, который может «проглядеть» рак маленьких размеров.
3. Процедуры не вызывают облучения — обследование проводят несколько раз для уточнения диагноза, осложнений, определить скорость роста атипичных клеток.
4. На снимках видна васкуляризация — это рост патологических кровеносных сосудов внутри опухоли, который чаще наблюдается при раковой природе уплотнения.

Когда биопсия невозможна, МРТ является главным методом в диагностике рака. При соблюдении правил и достаточном опыте доктор может на основании томографии выявить болезнь и контролировать лечение.

Признаки рака на снимке

После проведённой процедуры доктор анализирует снимки, внимательно рассматривает контур и структуру уплотнения.

По некоторым признакам выявляют природу новообразования и делают выводы по прогнозу для пациента. Перечислим, по каким критериям на МРТ определяют рак:

1. Границы — для рака характерно отсутствие ровного контура, у таких уплотнений неправильные изгибы и выступы. Форма злокачественного образования вытянутая, раздвоенная, непропорциональная.
2. Структура уплотнения — на снимке рак определяется по неравномерному контрасту, отмечаются плотные и рыхлые участки. Если наблюдается однородная субстанция, скорее всего, опухоль доброкачественная.
3. Анатомия сосудов — в случае рака отмечается обильное кровоснабжение, магистрали неправильно направлены, соединяются между собой. У доброкачественных уплотнений относительно параллельное расположение сосудов.

Рак стремительно растёт, поэтому на снимках видны неправильные границы и неоднородная структура ткани.

Рак

Для интенсивного развития требуется больше питания, что приводит к разрастанию сосудов и истощению организма.

Можно ли на снимках не заметить опухоль

Вариант ошибочной диагностики возможен только в одном случае — если используется низкопольный томограф, генерирующий низкочастотное поле.

В этих ситуациях ядерно-магнитный резонанс не позволяет рассмотреть контуры новообразования, не удаётся отличить характер рисунка от окружающих тканей.

При исследовании на таких приборах онкологию путают со следующими уплотнениями:

• нагноения;
• скопление крови и жидкости;
• кисты.

Поэтому при подозрении на онкологию рекомендуется обследоваться на среднепольных и высокопольных аппаратах 1,5-3 Тл (Тесла).

В редких случаях происходит ошибочная диагностика при нарушении правил проведения процедур, из-за которых создаются помехи на мониторе.

При подозрении на метастазы делаются снимки соответствующих областей, в которых предполагаются дочерние уплотнения.

Метод информативен, помогает обнаружить малейшие разрастания, но для исключения ошибок вводится контрастное вещество. Это помогает обнаружить метастазы в следующих областях:

1. В лёгких — частая зона локализации дочерних клеток рака. Процедуры назначаются при подтверждённом онкологическом диагнозе и сильном надсадном кашле, кровохарканье и одышке.
2. В брюшной и тазовой полости — метастазы заносятся с кровотоком через аортальные ветви. Для повышения информативности вводится контраст.
3. В головном или спинном мозге — МРТ назначается при подтверждённой опухоли и наличии неврологических симптомов, расстройстве зрения, слуха, выпадении чувствительности.

Метастазы

От чего зависят ошибки при диагностике МРТ

Применение МРТ в диагностике рака помогает выявить размеры опухоли, рассмотреть структуру и определить наличие или отсутствие метастазов.

Но достоверность исследования зависит и от аппарата, генерирующего магнитное поле. При недостаточной его выработке новообразования нечётко отображаются на мониторе, даже грамотный специалист может поставить неверный диагноз. Для получения качественных снимков прибор должен соответствовать мощности в >1,5 Тл.

При проведении МРТ ошибиться можно при локализации рака в костях, поскольку эти структуры плохо отображаются на мониторе.

В такой ткани недостаточно воды, вследствие чего магнитные волны слабо задерживаются её паренхимой.

При возникновении трудностей иногда вводится контраст, который частично решает проблему. Он окрашивает ткани, улучшает качество снимков.

МРТ — высокоточный метод для диагностики рака, определяющий опухоли на начальных стадиях и метастазы. Процедуры безвредные, допускается назначение исследования для контроля лечения, наблюдения за ростом уплотнения. Для исключения ошибок рекомендуется делать снимки на современных томографах мощностью 1,5 Тл и выше.

Видео

Преимущество МРТ перед иными методами обследования — возможность определить онкологию с самой ранней стадии заболевания и не только выявить метастазы, но и визуализировать их при локализации вне основного очага.

Послеоперационное сканирование позволяет уточнить влияние хирургического воздействия на основной очаг заболевания. Может ли МРТ показать рак еще до того, как малигнизированные атипичные клетки накопились в лимфоузлах? Какие перспективы в онко-диагностике открывает магнитно-резонансная томография?

МРТ в диагностике онкологических заболеваний

Можно ли на МРТ увидеть рак? Да — на самой ранней стадии, пока атипичные клетки еще не начали разрастаться. МРТ определяет рак в очагах, размеры которых еще не достигли 1 мм, то есть до появления новообразования. Если во время сканирования были визуализированы симптомы, указывающие на развитие опухоли, процедуру можно прервать и ввести контраст, чтобы уточнить топографию опухоли и стадию ее развития. 

Отметим, что ответ на вопрос, видно ли опухоль на снимке, зависит от режима сканирования — чаще всего такие патологии диагностируются только при введении контрастного препарата в кровь пациента. Такое исследование позволяет дифференцировать на  МРТ-снимках доброкачественную опухоль от злокачественной, оценить ее размеры, связь с другими тканями, полностью оценить объем предстоящего оперативного вмешательства.

При локализации злокачественных новообразований около важных жизненных структур может быть принято решение о консервативном лечении. Благодаря магнитно-резонансному сканированию возможно наблюдать за опухолью в динамике, отслеживать влияние терапевтического воздействия на пораженные ткани.

Диагностика рака при КТ также может показать развитие и стадии онкологического процесса, оценить прогресс лечения, но дополнительное воздействие рентгеновского излучения может оказаться дополнительной нагрузкой на изнуренный болезнью организм. Поэтому при отсутствии противопоказаний предпочтение отдают МРТ обследованию.

Может ли МРТ не показать опухоль?

При возникновении злокачественного новообразования возможность успешного лечения напрямую зависит от того, насколько быстро оно замечено. Магнитно-резонансная томография на сегодняшний день – самый совершенный инструмент аппаратной онкодиагностики. Томограф помогает разглядеть в любой области организма патологические элементы размером в несколько миллиметров. При такой величине ещё не начинается формирование метастазов, атипичные клетки не успевают отсеяться в лимфоузлы и соседние органы. На этой стадии рак можно победить консервативным лечением. Поэтому вполне оправдано направление на МР-сканирование при подозрении на злокачественную опухоль.

Чтобы можно было лучше увидеть опухоль на МРТ применяется контрастирование. Это несколько усложняет процесс и требования к подготовке к нему, зато на выходе имеется более чёткая информация о состоянии исследуемого органа. В случае бесконтрастной диагностики чаще всего можно обнаружить опухолевые образования больших размеров. 

Магнитно-резонансная томография может не выявить опухоль в случае, если исследование проводилось на аппарате с низкой индукцией магнитного поля. Качества снимков, выполненных на таком оборудовании, может оказаться недостаточным для распознавания патологического процесса. Вот почему при подозрении на опухолевые заболевания пациентам категорически рекомендуется проходить обследование на современных высокопольных аппаратах.

Видны ли метастазы на МРТ?

Метастазы хорошо видны на снимках при любой локализации, но для повышения достоверности результатов пациенту вводят контрастное вещество.

Это необходимо делать в случае развития метастаз:

• в забрюшинном пространстве и органов брюшной полости, малого таза;
• в центральной нервной системе — отделах головного и спинного мозга;
• при подозрении на метастазы в мягких тканях, внутриорганные метастазы.

При локализации очагов в костной системе усиление контрастом используется редко.

Как выглядит рак на МРТ снимке?

Вне зависимости от локализации злокачественного процесса, опухоль на снимках выглядит как затемненный очаг среди здоровых тканей. Границы его могут быть как четкими, так и нечеткими — это зависит от характера и стадии процесса.

Внутри злокачественные опухоли содержат кальцинаты, в них часто образуются участки некроза — на фотографии ясно видна «рыхлость» среза. Раковые опухоли разрушают окружающие ткани — на снимке можно увидеть ореол вокруг темного пятна.

Онкологический процесс в сосудистых образованиях можно визуализировать только при использовании контрастного вещества. Злокачественные новообразования накапливают больше контрастного вещества, поскольку характеризуются густой сетью сосудов и интенсивным кровоснабжением.

Однако и при МРТ не всегда можно получить максимально-достоверный результат по поводу злокачественного процесса. В этом случае пациенту рекомендуют дополнительно сделать биопсию.

С помощью магнито-резонансной томографии можно получить достаточно достоверный результат, но диагноз на основании расшифровки результатов не ставится. Поэтому не стоит начинать самолечение по предварительным данным после скрининга. Окончательный диагноз ставит лечащий врач, учитывая жалобы больного и результаты всех обследований.

Как выглядит опухоль на МРТ-фото

МР томограмма – не просто фото, на котором видно, как выглядит опухоль. Специалисту она говорит о величине, конфигурации новообразования, его взаиморасположении с элементами нервной и сосудистой системы, соседними органами. На экране компьютера создаётся реконструкция поражённого раком участка организма. Бывает, что удалять опухоль очень опасно, тогда МРТ становится щадящим инструментом консервативного контроля состояния. Проводятся МРТ исследования и для отслеживания реакции на лучевую и химиотерапию, хирургическое вмешательство.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) стала внедряться в клинику примерно на десятилетие позже рентгеновская компьютерная томография (РКТ) (в 80-е годы).

По значению появление МРТ сравнивают с открытием рентгеновских лучей.

В 1946 году Феликс Блох из Стэндфордского университета и Ричард Пурселл из Гарварда описали независимо друг от друга эффект магнитного резонанса.

За это открытие в 1952 году им была присуждена Нобелевская премия. Однако первое MP-изображение человека было получено только в 1977 году Раймондом Дамадьяном, а серийное производство MP-систем началось в 1982 году, МРТ — наиболее современный метод получения изображений любого органа и ткани тела человека и рассмотрения этого изображения под любым углом и в любой проекции (мультипланарность) без ограничений, присущих ультразвуковому исследованию (УЗИ) и стандартной РКТ.

Кроме того, при магнитно-резонансной томографии нет ионизирующего излучения и радиационной вредности. В силу этого МРТ в перспективе заменит другие методы визуализации, основанные на использовании ионизирующего излучения, даже если они равноценны по информативности и более доступны и дешевы.

В сравнении с УЗИ и компьютерная томография (КТ) данная методика технически сложнее и теоретически труднее для понимания. Остановимся на упрощенном объяснении основных принципов МРТ в изуализации.

Физические принципы и методология МРТ

Принцип магнитно-резонансной томографии: воздействуя радиочастотным импульсом на ткани тела пациента, помещенного в сильное магнитное поле (в десятки тысяч раз сильнее магнитного поля Земли), от ядер атомов водорода (протонов). Na23, Р31, С13 и др., являющихся основной составляющей органов и тканей, получают радиоволновой (магнитно-резонансный) сигнал, на основе которого строится компьютерное изображение исследуемого объема.

Основными компонентами MP-томографа являются сильный магнит (большинство из них — электромагниты), радиопередатчик, приемная радиочастотная катушка и компьютер. Внутренняя часть магнита сделана в форме туннеля, достаточно большого для размещения внутри него взрослого человека. Магнит имеет магнитное поле (В0). ориентированное параллельно длинной оси тела пациента (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Схема МРТ-исследования.

Сила магнитного поля измеряется в теслах (Тл) или гауссах (1 тесла = 104 гауссов). Для клинической MP-томографии используются поля силой от 0,1 до 1,5 тесла. Для сравнения, сила магнитного поля Земли составляет от 0.7 гаусса на полюсе до 0,3 — на экваторе.

В МРТ используется тот факт, что ядра водорода (т.е. протоны) являются очень маленькими магнитными диполями с северным и южным полюсами. Когда пациента помещают внутрь постоянного магнитного поля томографа, все маленькие протонные магниты тела разворачиваются таким образом, что они выстраиваются параллельно в направлении созданного внешнего поля (подобно компасной стрелке, ориентирующейся на магнитное поле Земли).

Любое магнитное попе может индуцировать в приемной катушке электрический ток, но предпосылкой для этого является изменение силы поля, для чего и необходимы радиоволны (электромагнитные волны, содержащие электрическое и магнитное поля).

При пропускании через тело пациента коротких радиочастотных импульсов при условии совпадения их частоты с частотой прецессии (вращения) ядер возникает явление магнитного резонанса. При этом протоны синхронно с частотой воздействующего радиочастотного излучения меняют ориентацию своих магнитных моментов относительно направления статичного магнитного поля аппарата.

После каждого импульса радиочастотного излучения протоны возвращаются в исходное положение, при этом возбуждаются и испускают во внешнюю среду кванты электромагнитного излучения (ЭМ) (спад ядерной индукции), которое составляет величину (ее называют MP-сигналом) магнитного поля исследуемой ткани, достаточную для индукции электрического тока в расположенной вне пациента принимающей катушке (рис. 8.7).

Рис. 8.7. Схема получения изображения при магнитно-резонансной томографии.

MP-сигналы позволяют получить информацию о структуре и расположении молекул, их динамике, характере химических связей и используются для получения изображения внутренних структур организма.

Понятно, что величина суммарного магнитного вектора ткани, прежде всего, определяется плотностью протонов. Поскольку разные ткани тела содержат разное количество воды (от 12% в костях, до 83% в сером веществе мозга), то появляется возможность получать достаточно четкие послойные изображения отдельных органов.

Так, анатомические области с малым количеством протонов, например, воздух, всегда индуцируют очень слабый MP-сигнал и, таким образом, всегда представляются на изображении темными. Огромное число содержащихся в большинстве тканей протонов обусловливает тот факт, что чистый магнитный момент воды и других жидкостей достаточно велик и выглядит ярким на MP-изображениях как имеющий очень высокую плотность протонов.

Таким образом, передавая радиочастотные импульсы с установленным заранее узким диапазоном частот, можно записывать MP-сигналы только от тонкого слоя ткани. Ориентация градиентов магнитного поля и, соответственно, направление срезов, могут быть легко заданы в любом направлении.

Реконструкция MP-изображений

Получаемый от слоя ткани MP-сигнал является комбинированным, индуцируемым одновременно магнитными векторами всех составляющих его тканей. Для извлечения содержащихся в комбинированном MP-сигнале различных частот и фаз используется сложный математический анализ (двухмерное преобразование Фурье).

Он зависит от информации, содержащейся в многочисленных повторяющихся сигналах, поступающих от одного и того же слоя ткани, и этим объясняется то, почему «обычная» МРТ требует относительно больших затрат времени.

Однако контрастность изображения зависит не только от плотности протонов в ткани. Определенную роль играют другие параметры и два наиболее важных из них — время релаксации протонов — Т1 и Т2.

Величина Т2 зависит от физических и химических свойств тканей. Жидкости и подобные жидкостям ткани обычно имеют длительное время Т2 (MP-сигнал исчезают медленно), а твердые ткани и вещества — короткое время Т2 (MP-сигнал исчезают быстро). Величина Т1 в значительной мере зависит от размера молекул и их мобильности.

Как правило, Т1 минимально для тканей с молекулами среднего размера и средней мобильности, например для жировых тканей. Регулируя период времени между передаваемыми радиочастотными импульсами, оператор MP-системы может выбирать то, чем будет, в основном, определяться контрастность изображения: плотностью протонов и временем Т1 или Т2.

Фактически MP-изображение — это не один, а несколько видов изображений, полученных в разных режимах, с отличающимся контрастом. Из изложенного становится ясно, что в магнитно-резонансная томография создается особенно высокий тканевый контраст, основанный на нескольких параметрах, зависящих от ряда физико-химических свойств тканей, и благодаря этому возможна визуализация изменений, которые не выявляются при ультразвуковом исследовании и рентгеновская компьютерная томография.

Контрастные средства для МРТ

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)-сигнал не обладает высокой специфичностью при исследовании разных тканей, в том числе опухолевых. С цепью улучшения изображения, дифференциальной диагностики разных опухолей и функциональной оценки органов желудочно-кишечного тракта и мочевыводящей системы применяются контрастные препараты, представляющие собой парамагнитные соединения различной химической природы.

Все они обладают магнитными свойствами и изменяют интенсивность изображения тканей, в которых они находятся, укорачивая релаксацию (Т1 и/или Т2) окружающих их протонов. При этом пораженные участки реагируют иначе, чем нормальные, что позволяет определять границы патологических очагов по изменению контраста на ЯМР-томограмме.

В зависимости от способа введения и физико-химической природы, контрастные вещества (парамагнетики) подразделяются на следующие группы: ингаляционные (молекулярный кислород, окись и двуокись азота), обладающие парамагнитными свойствами и хорошо растворимые в биологических жидкостях и тканях; оральные (нерастворимые соли парамагнитных металлов — хлорида и аммоний-цитрата железа), контрастирующие желудочно-кишечный тракт; внутривенные (комплексные соединения парамагнитных металлов хрома, марганца, гадолиния и др.).

Однако МРТ присущи и некоторые недостатки: в отличие от РКТ плохо отображаются обызвествления; длительное время реконструкции изображения вместе с артефактами от дыхательных и других движений ограничивает применения МРТ в диагностике заболеваний грудной и брюшной полости; даже самые современные MP-системы уступают рентгеновской компьютерной томографии по пространственному разрешению в плоскости отображаемого слоя.

Противопоказания и потенциальные опасности магнитно-резонансной томографии

До настоящего времени не доказаны вредные эффекты используемых в МРТ постоянных или переменных магнитных полей.

Для подавляющего большинства пациентов метод не представляет опасности. Однако передаваемые радиочастотные волны всегда вызывают нагрев тканей. Поэтому для предотвращения опасного нагрева максимально допустимая энергия, излучаемая на пациента, регулируется международными стандартами.

В тоже время для МРТ существуют противопоказания:

1. Пациентам с установленным водителем ритма (кардиостимулятором) МРТ абсолютно противопоказана. На функционирование этих приборов может повлиять магнитное поле, и, более того, в их электродах могут индуцироваться электрические токи с возможным нагревом эндокарда. Противопоказано исследование при наличии в организме электронных имплантантов и других протезов, активирующихся электронным путем.

2. Первые три месяца беременности большинством авторов расцениваются как абсолютное противопоказание для магнитно-резонансной томографии из-за риска нагрева плода, так как в этот период плод окружен относительно большим объемом амниотической жидкости и обладает крайне ограниченными возможностями для отведения избыточного тепла.

3. MP-исследование абсолютно противопоказано пациентам с внутриглазничными, внутричерепными и внутрипозвоночными ферромагнитными сосудистыми клипсами и с инородными телам и из ферромагнитных материалов.

Известно, что любой ферромагнитный объект подвергается воздействию магнитных сил и способен перемещаться, что при определенной его локализации может быть опасным для пациента, но наибольшая потенциальная опасность, связанная с этими объектами, — тяжелое кровотечение. По этой же причине МР-исследование противопоказано при наличии металлических имплантантов после операций, осколков после ранении, металлических протезов, нейростимуляторов.

4. МРТ противопоказано реанимационным больным из-за воздействия магнитных полей MP-томографов на системы жизнеобеспечения.

5. Относительно противопоказано MP-исследование пациентам с клаустрофобией (их около 1%), хотя она нередко купируется седативными средствами (реланиум и др.).

Доступность и цена

МРТ — наименее доступный метод визуализации из-за очень высокой цены аппаратуры. С повышением мощности используемого в аппаратах магнитного поля увеличиваются возможности томографов, но и одновременно растет закупочная цена.

К этому нужно добавить высокие эксплуатационные расходы на периодическое восполнение жидкого гелия в томографах с высокой и средней силой поля (для создания сверхпроводимости в катушках электромагнита). Поэтому МРТ — очень дорогое исследование (за рубежом примерно в 2 раза дороже РКТ).

Клиническое применение магнитно-резонансной томографии в онкологии

Подготовка пациентов для магнитно-резонансного томографическогоисследования

Специальной подготовки для проведения МРТ не требуется. При направлении на МРТ оперированных больных необходима обзорная рентгенограмма области операции для выявления возможных металлических предметов (протезов, клипс, швов и др.).

Возможности МРТ-томографии в клинике в настоящее время подвергаются широкому обсуждению. Как правило, ее сравнивают с рентгеновской компьютерной томографией. Однако, даже исключив высокий уровень лучевой нагрузки последней, между двумя этими методами больше различий, чем сходства.

Так, с помощью РКТ изображение получается по одному параметру (плотность электронов), в то время как ЯМР-изображение позволяет характеризовать ткани по пяти показателям — протонная плотность, время релаксации Т1 и Т2, спектральные изменения и, наконец, наличие жидкости.

И все они, легко сочетаясь в разных комбинациях, дают многочисленные изображения и позволяют отчетливо разграничивать гистологические типы тканей (жир, мышцы, сосуды и др.) в норме и при патологических изменениях (опухоль, отек, некроз и т.д.). В этом отношении МРТ — непревзойденный метод.

Магнитно-резонансная томография эффективна при диагностике доброкачественных и злокачественных опухолей головного мозга, но вначале предпочтение должно отдаваться КТ как более экономичному и быстрому методу, а МРТ — при необходимости уточнения результатов КТ.

Однако если имеются подозрения на поражение мозга в области задней черепной ямки, ствола, или мелкоочаговые или диффузные поражения белого вещества, или необходима неинвазивная оценка состояния интракраниальных артерий, то целесообразно начинать обследование сразу с МРТ, желательно с контрастным усилением.

Также предпочтительнее МРТ для выявления патологии спинного мозга и межпозвонковых дисков в шейном и грудном отделах, поскольку позволяет получать сагиттальные срезы без артефактов от костных структур, а также не требуется введения контрастных средств.

Несомненны достоинства МРТ при исследованиях суставов с хорошей визуализацией их хрящевых поверхностей, связочного аппарата. МРТ позволяет выявлять костные метастазы еще на той стадии, когда они затрагивают лишь костный мозг и не вызывают деструкции костных структур, которые можно диагностировать и обычными рентгеновскими исследованиями.

Областью чрезвычайно перспективного применения магнитно-резонансной томографии является визуализация поражений костного мозга различ