Авг262019
Обзорmri-18-B-compressor

Магнитно-резонансная ангиография

Магнитно-резонансная ангиография (МР-ангиография, МРА) — метод получения изображения кровеносных сосудов при помощи магнитно-резонансного томографа. Метод позволяет оценивать как анатомические, так и функциональные особенности кровотока.

Под воздействием сильного магнитного поля спины протонов ядер водорода изменяют своё положение и располагаются вдоль оси магнитного поля. Воздействие магнитного поля и радиочастотного излучения на протоны не постоянно, с заданными силой, частотой и временем, а протоны после воздействия на них радиочастотного сигнала вновь возвращаются в исходное положение — так называемое «время релаксации» (T1 и T2). Воздействие магнитного поля и радиочастотного импульса на протоны ядер водорода заставляет их вращаться относительно новых осей в течение очень короткого периода времени, что сопровождается выделением и поглощением энергии, формированием своего магнитного поля. Регистрация этих энергетических изменений и является основой МРТ-изображения. Способность подобного смещения зависит от гидрофильности тканей, их химического состава и структуры. Она практически отсутствует в костной ткани и наибольшая в жидкостных структурах. Метод магнитно-резонансной ангиографии позволяет получать изображения сосудов без использования каких-либо рентгеноконтрастных средств, хотя для получения еще более четкого изображения применяются особые контрастные вещества на основе гадолиния.

Магнитно-резонансная ангиография применяется для диагностики следующих заболеваний:

  • аневризма — локальное расширение стенки сосуда;
  • расслоение аневризмы;
  • стеноз сосудов;
  • воспаление сосудистой стенки (васкулит);
  • атеросклероз артерий;
  • патологического соустья;
  • тромбоза;
  • сосудистых мальформаций;
  • диссекции аорты;
  • окклюзии сосуда.

Времяпролетная ангиография — (Time of Flight, ToF)

Принцип стандартной время-пролетной, или приточной (inflow), ангиографии основан на том, что притекающая, полностью намагниченная кровь, выглядит яркой на фоне насыщенных (с точки зрения магнитного резонанса) окружающих мягких тканей. Окружающие ткани в пределах интересующего объема, за счет насыщения РЧИ и наложения градиента получаются гипоинтенсивными. Пакет сканирования для получения оптимального по интенсивности сигнала устанавливали строго перпендикулярно току крови, тогда вновь притекающие насыщенные спины имели максимальный контраст с окружающими мягкими тканями. Блок регионального насыщения (regional saturation technique — REST) устанавливали на уровне апикальных отделов, что позволило избирательно получить изображения артериальных сосудов. При проведении приточной ангиографии сосудистых структур, окружающие мягкие ткани, имеющие короткое время T1, отчасти затрудняли оценку изменений дистального русла магистральных артерий шеи.

Фазово-контрастная ангиография (Phase-contrast, PC)

Cranial time-of-flight (TOF)

Принцип метода фазоконтрастной ангиографии основан на наличии фазового сдвига между протонами стационарных, неподвижных окружающих тканей и движущимися с током крови спинами. Возникновение фазового сдвига обусловлено воздействием биполярного градиента, имеющего две составляющие с разными знаками – положительную и отрицательную. Подобные физические особенности режима позволяют получить яркое отображение сосудистых структур на фоне отсутствия визуализации окружающих тканей.

Основные преимущества время-пролетного бесконтрастного исследования заключаются в том, что при высоком пространственном разрешении и высоком соотношении сигнал/шум мы получаем хорошее диагностическое качество изображений артериального русла как на экстра-, так и на интракраниальном уровне. На проведение исследования требуется относительно небольшое время. При этом следует отметить низкую чувствительность методики к медленному кровотоку, то есть существуют практические трудности оценки состояния венозного русла.

Основным недостатком методик время-пролетной ангиографии является плохая визуализация сосудов в области изгибов, особенно при углах, приближающихся к 90°. Связано это с потерей ламинарного характера кровотока и образованием турбулентности в области поворотов и изгибов сосудов. Поэтому оценка ангиографических изображений в TOF-последовательностях всегда следует проводить с учетом этих факторов. Основным преимуществом фазово-контрастной ангиографии бесспорно является высокая чувствительность к медленному кровотоку, поскольку существует возможность произвольной настройки в зависимости от предполагаемой скорости кровотока. При известных параметрах градиентного поля (величина и время воздействия) можно также определить такой функциональный показатель, как собственно скорость кровотока. При анализе ангиограмм следует помнить, что если реальная скорость кровотока превысит заданную максимальную величину скорости кровотока в исследуемом объеме, это вызовет появление артефактов наложения на окончательном изображении.

К основным недостаткам методики традиционно относится большая длительность проведения исследования, хотя современное программное сопровождение помогает существенно снизить этот недостаток. Кроме того, относительно низкое соотношение сигнал/шум. Так, например, попытка уменьшить время получения ангиограмм на экстракраниальном уровне за счет уменьшения поля обзора в направлении обратной свертки (rectangular FOV – rFOV) сразу приводит к снижению соотношения сигнал/шум. При этом остаются серьезные трудности с получением магнитно-резонансных венограмм значительной протяженности.

Тем не менее, существует целый ряд патологии, когда возможности бесконтрастных методов МРА ограничены либо получаемые с их помощью результаты не имеют достаточной диагностической значимости. Этими ограничениями могут быть: артефакты от движений пациента во время длительного МРА исследования, турбулентного тока крови в анатомически нормальных или патологически измененных изгибах сосудов, эффекты «потери сигнала» при слишком низких значениях скорости кровотока, ошибочно создающих МР картину стеноза или тромбоза и т.д. В этих случаях предпочтительными оказываются методы контрастной МР ангиографии, когда введение парамагнитного контрастного средства существенно усиливает МР сигнал от визуализируемых сосудов, улучшая качество их изображения. В диагностике патологии сосудов шеи особенно эффективными оказываются быстрые методы МРА с болюсным введением контрастных средств, позволяющие за короткое время получить важную диагностическую информацию даже у крайне тяжелых больных. В этой ситуации наиболее перспективным представляется использование новых МР контрастных препаратов, обладающих повышенными парамагнитными свойствами.

4833459 orig | Radiology24

МРА с контрастным усилением (КУ МРА)

Использует укорочение Т1 под действием МРКВ. Контрастное вещество вводят внутривенно, регистрацию данных начинают в момент заполнения исследуемого сосуда контрастным веществом. Для определения оптимального времени регистрации проводят предварительное болюсное введение 1-2 мл КВ (test bolus), определяя моменты начала артериальной и венозной фазы кровотока, для проведения последующих измерений на пике артериальной концентрации КВ. КУ МРА используется для получения изображения магистральных артерий от дуги аорты до Вилизиева круга или вен интракраниальной локализации.

«Тихая» МР-ангиография (Silent MRA) и другие современные бесконтрастные методики

За последнее десятилетие бесконтрастная МРА пополнилась новым классом методик, объединяющих принцип артериальной спиновой маркировки (arterial spin labeling, ASL) со сверхкоротким временем эхо (ultrashort/zero echo time, ZTE) — так называемой «тихой» МР-ангиографией (silent MRA). В отличие от классической приточной ToF-ангиографии, silent MRA маркирует протоны водорода в притекающей крови радиочастотным импульсом и затем регистрирует их прохождение через зону интереса, что обеспечивает более детальную визуализацию структуры внутричерепных сосудов по сравнению с ToF-МРА, наиболее широко применяемой бесконтрастной последовательностью в диагностике цереброваскулярных заболеваний. Помимо более высокой анатомической детализации, к практическим преимуществам silent MRA относят близкий к бесшумному уровень акустического шума при сканировании и меньшую чувствительность к артефактам магнитной восприимчивости и радиочастотному экранированию от внутрисосудистых спиралей и стентов, что делает эту методику особенно полезной при контрольной визуализации аневризм после эндоваскулярного лечения. Накопленные к 2025–2026 гг. клинические исследования демонстрируют высокую диагностическую эффективность silent MRA при широком спектре цереброваскулярных заболеваний, включая церебральные артериовенозные мальформации, стенозирующие процессы и последующее наблюдение после эндоваскулярных вмешательств, хотя эффективность методики в рутинной клинической практике продолжает уточняться в проспективных исследованиях.

Параллельно развиваются и другие направления бесконтрастной МРА, включая методики спиновой маркировки нового поколения — псевдонепрерывную ASL с более высоким отношением сигнал/шум по сравнению с классической импульсной ASL, а также селективные по скорости и по ускорению варианты прямой внутричерепной маркировки, позволяющие точнее оценивать гемодинамику отдельных сосудистых бассейнов. Кроме того, для визуализации сосудов шеи и периферических артерий предложены сверхбыстрые релаксационно-усиленные бесконтрастные методики МРА длительностью менее одной минуты с компрессионным ускорением сбора данных (compressed SENSE) в сочетании с реконструкцией на основе глубокого обучения, что существенно расширяет клиническую применимость бесконтрастной МРА в областях, ранее считавшихся технически сложными для нее.

Актуальные вопросы безопасности гадолинийсодержащих контрастных веществ

Вопросы безопасности гадолинийсодержащих контрастных веществ (ГСКВ) остаются предметом активного пересмотра клинических рекомендаций. Нефрогенный системный фиброз (НСФ) — редкое, но потенциально тяжёлое осложнение, связанное с воздействием ГСКВ, — характеризуется отёком, уплотнением и болезненностью кожи с возможным прогрессированием до контрактур конечностей, значительно ограничивающих физическую активность; специфического лечения НСФ не существует, описаны случаи с летальным исходом. В связи с этим совместный комитет Японского радиологического общества и Японского общества нефрологов в 2024 г. выпустил очередную (третью) редакцию руководства по применению ГСКВ у пациентов с нарушением функции почек, подтвердив, что ГСКВ должны использоваться только при абсолютной клинической необходимости независимо от функции почек, а перед контрастным исследованием рекомендуется оценка расчётной скорости клубочковой фильтрации (за исключением экстренных ситуаций); от применения ГСКВ рекомендуется по возможности воздерживаться у пациентов с терминальной почечной недостаточностью на диализе, с хронической болезнью почек при СКФ менее 30 мл/мин/1,73 м² без диализа и при остром повреждении почек, отдавая предпочтение альтернативным методам визуализации.

Помимо риска НСФ, продолжает изучаться феномен длительного удержания следовых количеств гадолиния в тканях организма, включая головной мозг, после введения ГСКВ, что стимулирует разработку контрастных веществ с повышенной стабильностью хелатного комплекса и препаратов, эффективных в уменьшенной дозе (в частности, описано применение таких агентов в педиатрической МРТ головного мозга при вдвое сниженной по сравнению с традиционными ГСКВ дозировке). В 2023 г. в Международную классификацию болезней 10-го пересмотра (ICD-10-CM) были включены отдельные коды для токсических реакций, связанных с гадолинийсодержащими контрастными веществами, что отражает возросшее клиническое и регуляторное внимание к этой проблеме. На этом фоне развитие бесконтрастных методов МРА, описанных выше, рассматривается как важное направление снижения совокупной кумулятивной экспозиции гадолинием у пациентов, нуждающихся в повторных ангиографических исследованиях.

Современные направления развития МР-ангиографии

Согласно материалам профильных международных конференций по МР-ангиографии, актуальная повестка развития методики включает несколько параллельных направлений: дальнейшее совершенствование контрастных методик, включая динамические, мультипараметрические и мультиконтрастные протоколы; расширение бесконтрастных технологий; развитие четырёхмерной (4D flow) МР-ангиографии, позволяющей одновременно оценивать анатомию сосудов и параметры кровотока во времени; внедрение низкопольных МР-систем для ангиографических исследований; а также интеграцию инструментов искусственного интеллекта для ускорения реконструкции изображений и автоматизации постпроцессинговой обработки ангиографических данных. Эти направления в совокупности формируют картину методики, продолжающей активно развиваться более чем через три десятилетия после внедрения в клиническую практику.

Заключение

В заключение следует отметить широкий спектр клинического применения магнитно-резонансной ангиографии. При этом возможности методики предполагают практически неограниченные варианты конфигурации протокола исследования в зависимости от задач, определяющих диагностическую направленность исследования. Появление новых бесконтрастных технологий, таких как «тихая» МРА на основе спиновой маркировки, наряду с пересмотром подходов к безопасности гадолинийсодержащих контрастных веществ и внедрением методов искусственного интеллекта в постобработку изображений, продолжает расширять диагностические возможности МР-ангиографии и снижать сопутствующие риски для пациентов.

  • Источники

    1. Chung T. Magnetic resonance angiography of the body in pediatric patients: experience with a contrast-enhanced time-resolved technique. Pediatr Radiol 2005; 35:3–10.
    2. Morita S, Masukawa A, Suzuki K, Hirata M, Kijima S, Ueno E. Unenhanced MR angiography: technique and clinical applications in patients with chronic kidney disease. RadioGraphics 2011; 31:E13–E33.
    3. Wheaton AJ, Miyazaki M. Non-contrast enhanced MR angiography: physics principles. J Magn Reson Imaging 2012; 36:286–304.
    4. Miyazaki M, Akahane M. Non-contrast enhanced MR angiography: established principles. J Magn Reson Imaging 2012; 35:1–19.
    5. Serai S, Towbin AJ, Podberesky DJ. Non-contrast MRA using an inflow-enhanced, inversion recovery SSFP technique in pediatric abdominal imaging. Pediatr Radiol 2012; 42:364–368.
    6. Klee D, Lanzman RS, Blondin D, et al. Non-enhanced ECG-gated respiratory-triggered 3-D steady-state free-precession MR angiography with slab-selective inversion. Pediatr Radiol 2012; 42:785–790.
    7. Prince MR. Gadolinium-enhanced MR aortography. Radiology 1994; 191:155–164.
    8. Grist TM, Thornton FJ. Magnetic resonance angiography in children: technique, indications, and imaging findings. Pediatr Radiol 2005; 35:26–39.
    9. Glockner JF. Three-dimensional gadolinium-enhanced MR angiography: applications for abdominal imaging. RadioGraphics 2001; 21:357–370.
    10. Stepansky F, Hecht EM, Rivera R, et al. Dynamic MR angiography of upper extremity vascular disease: pictorial review. RadioGraphics 2008; 28:e28.
    11. Young PM, McGee KP, Pieper MS, et al. Tips and tricks for MR angiography of pediatric and adult congenital cardiovascular diseases. AJR 2013; 200:980–988.
    12. Ghanouni P, Walters SG, Vasanawala SS. Rapid MR venography in children using a blood pool contrast agent. Pediatr Radiol 2012; 42:242–248.
    13. Hahn G, Sorge I, Gruhn B, et al. Pharmacokinetics and safety of gadobutrol-enhanced magnetic resonance imaging in pediatric patients. Invest Radiol 2009; 44:776–783.
    14. Prince MR, Pearson GD, Zhang HL, Lai WW. Advantages of blood pooling in pediatric MR angiography. JACC Cardiovasc Imaging 2010; 3:514–516.
    15. Naehle CP, Kaestner M, Muller A, et al. First-pass and steady-state MR angiography of thoracic vasculature in children and adolescents. JACC Cardiovasc Imaging 2010; 3:504–513.
    16. Williams J, Vasanawala SS. Active gastrointestinal hemorrhage identification by blood pool contrast-enhanced magnetic resonance angiography. Pediatr Radiol 2011; 41:1198–1200.
    17. Cornfeld D, Mojibian H. Clinical uses of time-resolved imaging in the body and peripheral vascular system. AJR 2009; 193:W546–W557.
    18. Hoogeveen RM, Bakker CJ, Viergever MA. Limits to the accuracy of vessel diameter measurement in MR angiography. J Magn Reson Imaging 1998; 8:1228–1235.
    19. Klingebiel R, Kentenich M, Bauknecht HC, et al. Comparative evaluation of 64-slice CT angiography and digital subtraction angiography in assessing the cervicocranial vasculature. Vasc Health Risk Manag 2008; 4:901–907.
    20. Chavhan GB, Babyn PS, Singh M, Vidarsson L, Shroff MM. MR imaging at 3.0 T in children: technical differences, safety issues and initial experience. RadioGraphics 2009; 29:1451–1466.
    21. Использование бесконтрастной «тихой» МР-ангиографии при цереброваскулярных заболеваниях. Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine. 2026.
    22. Togao O, Obara M, Yamashita K, et al. Arterial Spin Labeling-Based MR Angiography for Cerebrovascular Diseases: Principles and Clinical Applications. J Magn Reson Imaging. 2024;60(4):1305-1324.
    23. Применение silent MRA в наблюдении за пациентами после эндоваскулярного лечения внутричерепных аневризм: проспективное исследование. 2021 (с последующим накоплением данных к 2024–2025 гг.).
    24. Highlights of the Society for Magnetic Resonance Angiography 2024 conference. J Cardiovasc Magn Reson. 2025;27:101878.
    25. Guidelines for administering gadolinium-based contrast agents to patients with renal dysfunction (Version 3: Revised May 20th, 2024). Jpn J Radiol / Clin Exp Nephrol. 2024–2025.
    26. Insights into Nephrogenic Systemic Fibrosis and Gadolinium Safety in Advanced Renal Dysfunction. Radiology. 2025;317(3):e251794.
    27. The safety of magnetic resonance imaging contrast agents (ICD-10-CM coding update, 2023). 2024–2025.
    28. Sub-1-min relaxation-enhanced non-contrast non-triggered cervical MRA using compressed SENSE with deep learning reconstruction in healthy volunteers. Eur Radiol Exp. 2025;9(1).
    29. Gadopiclenol for Pediatric Brain MRI: Efficacy at Half the Dose of Conventional Gadolinium-Based Contrast Agents. AJR. 2025;225(3).