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)
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.
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.
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.