МРТ по эпилептологическому протоколу
Эпилепсия представляет собой одно из наиболее распространенных хронических неврологических заболеваний, характеризующихся рецидивирующими неспровоцированными эпилептическими приступами. Структурная магнитно-резонансная томография играет фундаментальную роль в современном ведении пациентов с эпилепсией, особенно при рассмотрении хирургического лечения. Несмотря на существующие рекомендации и руководства, практика применения МРТ варьирует по всему миру и может не использовать весь потенциал современных технологических достижений в интересах пациентов с эпилепсией.
Структурная нейровизуализация предоставляет детальную информацию об анатомии головного мозга, позволяя выявлять различные эпилептогенные изменения, включая мальформации кортикального развития, гиппокампальный склероз, опухоли, сосудистые мальформации и глиальные рубцы. Эти структурные изменения могут служить субстратом для развития эпилептических приступов и представляют важные мишени для хирургической коррекции.
Клиническое значение МРТ в эпилептологии
Магнитно-резонансная томография обеспечивает несколько ключевых клинических задач в ведении пациентов с эпилепсией. Диагностическое значение МРТ заключается в выявлении структурных аномалий мозга, которые могут быть этиологически связаны с эпилептическими приступами. Это способствует дифференциальной диагностике различных форм эпилепсии и их соответствующей классификации в соответствии с современными критериями.
Предхирургическая оценка представляет другую критическую область применения МРТ в эпилептологии. Структурная визуализация играет центральную роль в подготовке пациентов к эпилептологической хирургии, позволяя точно локализовать эпилептогенную зону и планировать оптимальную хирургическую стратегию. Это особенно важно для пациентов с фармакорезистентной эпилепсией, где хирургическое вмешательство может представлять единственную возможность достижения контроля над приступами.
Мониторинг динамики заболевания составляет третий важный аспект применения МРТ. Повторные исследования могут использоваться для оценки прогрессирования структурных изменений, эффективности терапевтических вмешательств и выявления потенциальных осложнений лечения.
Протокол HARNESS-MRI: стандартизация нейровизуализации эпилепсии
Комиссия по диагностическим методам Международной противоэпилептической лиги (ILAE) разработала набор рекомендаций для стандартизации использования структурной МРТ в ведении пациентов с эпилепсией. Центральным элементом этих рекомендаций является протокол гармонизированной нейровизуализации структурных последовательностей эпилепсии — HARNESS-MRI (Harmonized Neuroimaging of Epilepsy Structural Sequences).
Протокол HARNESS-MRI был опубликован в 2019 году и представляет собой консенсусный документ, основанный на экспертном мнении специалистов из различных стран и медицинских центров. Данный протокол направлен на обеспечение универсализируемого структурного МРТ-протокола, который может применяться независимо от клинических условий и страны проведения исследования.
Технические характеристики протокола HARNESS-MRI
Согласно рекомендациям ILAE 2019 года, протокол HARNESS-MRI включает набор изотропных трехмерных импульсных последовательностей высокого разрешения. Основные компоненты протокола включают:
Трехмерные T1-взвешенные изображения с изотропным миллиметровым разрешением вокселя (1 мм × 1 мм × 1 мм) и отсутствием межсрезового промежутка
Трехмерные FLAIR-изображения с аналогичным высоким разрешением (1 мм × 1 мм × 1 мм) и отсутствием межсрезового промежутка
Двумерные коронарные T2-взвешенные изображения высокого внутриплоскостного разрешения с субмиллиметровым разрешением вокселя (0.4 мм × 0.4 мм × 2 мм перпендикулярно длинной оси гиппокампа) и отсутствием межсрезового промежутка
Эти последовательности доступны на большинстве МР-сканеров, что делает протокол HARNESS-MRI универсально применимым. Трехмерные последовательности составляют основу протокола, поскольку они обеспечивают возможность реформатирования изображений в любой плоскости с сохранением высокого пространственного разрешения.
Практическое применение
На базе Научно-исследовательского клинического института педиатрии и детской хирургии имени академика Ю.Е. Вельтищева, нами используется усовершенствовавший HARNESS-протокол который в себя включает:
3D Т2 с аксиальным сбором данных и толщиной среза 0.6 мм.
T2 основан на измерении времени релаксации (T2) магнитных спиновых моментов после воздействия на них радиочастотного импульса. Когда МРТ-аппарат снимает T2-взвешенные изображения, он использует последовательность импульсов, которая позволяет долгое время релаксации магнитных спиновых моментов. Это приводит к увеличению сигнала от тканей с высоким содержанием воды, таких как жидкости и мягкие ткани, на получаемых изображениях. 3D T2-последовательность позволяет получить высококачественные трехмерные изображения мозга с улучшенным контрастом и детализацией. Она помогает врачам оценить аномалии структуры мозга, такие как кисты, опухоли, поражения или дегенеративные изменения, которые могут быть связаны с эпилептическими приступами.
3D Т2 Flair с аксиальным сбором данных и толщиной среза 0.8 мм.
Эта 3D-последовательность с подавлением сигнала жидкости-затухания и инверсии восстановления (FLAIR) наиболее подходит для оценки сигнальных аномалий, особенно гиперинтенсивностей, связанных с глиозом и увеличенным межклеточным пространством. По сравнению с обычными контрастами, взвешенными по T2, подавление сигнала цереброспинальной жидкости повышает видимость гиперинтенсивных кортикальных очагов.
3D Т1 с аксиальным сбором данных и толщиной среза 0.8 мм.
Т1 MP-RAGE (Magnetization-Prepared Rapid Gradient-Echo) — это последовательность МРТ, используемая для получения T1-взвешенных изображений мозга с высоким разрешением. Эта последовательность сочетает в себе преимущества быстрого получения данных и подготовки магнитизации для улучшения контраста на изображении.
В процессе T1 MP-RAGE последовательности применяются специальные радиочастотные импульсы и градиентные поля, которые оптимизируют процесс накопления и реконструкции сигнала. Дополнительно, применяется подготовка магнитизации, которая помогает улучшить контраст и различимость структур на изображении.
T1 MP-RAGE последовательность широко используется в клинической практике для оценки анатомии и морфологии мозга, а также для обнаружения патологических изменений, таких как опухоли, инфаркты или структурные аномалии. Она обеспечивает высокое разрешение и хороший контраст между различными тканями мозга, что помогает врачам в диагностике и планировании лечения пациентов.
Изображение 3Д Т1 взвешенных изображений , в трех ориентациях срезов и 3D реконструкцией. Так как каждая из используемых нами последовательностей имеет высокие значения матрицы что позволяет реконструировать изображение до среза толщиной 0.488 мм.
2D Т2 с коронарным сбором данных и толщиной среза 2 мм.
МРТ высокого разрешения в плоскости, ориентированной перпендикулярно к длинной оси гиппокампа, в корональной плоскости, взвешенная по T2.
Эта последовательность турбо-спин-эхо является предпочтительным методом исследования для оценки внутренней структуры гиппокампа, поскольку изображения получаются перпендикулярно к длинной оси гиппокампа и с использованием подмиллиметрового разрешения вокселей. Особенно плотный миелинизированный молекулярный слой, который выглядит как темная полоса внутри гиппокампа, позволяет различить подполя рога Аммона (CA) от зубчатого изгиба.
3D SWAN с аксиальным сбором данных.
SWI (Susceptibility-Weighted Imaging) — это последовательность МРТ, используемая для получения изображений, которые основаны на изменении магнитной восприимчивости тканей. Эта последовательность позволяет визуализировать различия в магнитной восприимчивости между различными тканями, особенно в отношении железа, гемоглобина и других веществ.
В SWI последовательности используется комбинация градиентных полей, радиочастотных импульсов и специальной обработки сигнала для усиления различий в магнитной восприимчивости. Это позволяет создать высококонтрастные изображения, где структуры, содержащие металлические частицы или кровь, выделяются более ярко.
SWI-последовательность широко используется для исследования различных патологических состояний, включая кровоизлияния, сосудистые пороки, опухоли, дегенеративные изменения и травмы мозга. Она также может быть полезна для оценки венозных структур и микроангиопатии.
Полученные изображения SWI обладают высоким разрешением и чувствительностью к мелким структурам и кровяным скоплениям. Они могут помочь врачам в определении причин клинических симптомов, планировании хирургических вмешательств и мониторинге эффективности лечения.
Аксиальная DWI последовательность с толщиной среза 2 мм.
DWI (Diffusion-Weighted Imaging) — это последовательность МРТ, которая позволяет оценивать диффузию воды в тканях организма. DWI основана на измерении движения водных молекул в тканях, которое ограничено структурой тканей или преградами, такими как клетки или волокна.
При DWI воздействуют на ткани градиентные поля, которые изменяют направление движения молекул воды. Затем, с помощью специальных алгоритмов, анализируется изменение сигнала, вызванное диффузией воды. Это позволяет создать карту диффузионной активности в тканях, которая может быть использована для выявления патологических изменений.
DWI широко используется в клинической практике для диагностики различных состояний, таких как инсульты, опухоли, воспалительные процессы и другие патологии, которые могут изменять диффузию воды в тканях. Она может помочь врачам определить области с ограниченной диффузией, которые могут указывать на наличие заболевания или повреждения.
DWI последовательность обычно дополняется картами ADC (Apparent Diffusion Coefficient), которые показывают количественную оценку диффузионной активности в тканях. Вместе они предоставляют ценную информацию о состоянии тканей и могут быть полезными для диагностики и планирования лечения пациентов.
Клиническая эффективность протокола HARNESS-MRI
Клинические исследования демонстрируют значительное улучшение диагностической точности при использовании протокола HARNESS-MRI по сравнению со стандартными протоколами. В проспективном исследовании 131 пациента с фокальной эпилепсией протокол HARNESS-MRI выявил структурные изменения у 62% пациентов, при этом мальформации кортикального развития составили наиболее частую категорию диагнозов (60%). При сравнении с предыдущими стандартными МРТ-исследованиями того же контингента пациентов было обнаружено статистически значимое увеличение выявляемости структурных изменений (p<0.001).
В педиатрической популяции протокол HARNESS-MRI также продемонстрировал преимущества не только в диагностической точности, но и в эффективности проведения исследования. Сравнительный анализ показал сокращение времени исследования на 7 минут при сохранении диагностической точности, что обеспечивает больший комфорт пациентов и возможность выполнения большего количества исследований при сниженных затратах здравоохранения.
Заключение
Эпилептологический протокол МРТ представляет собой мощный инструмент для диагностики и оценки эпилептических состояний. Его использование имеет значительные перспективы в понимании механизмов эпилептической активности и в улучшении диагностической точности и лечебных подходов. Используемый нами эпилептологический протокол МРТ позволяет получить высококачественные изображения мозга с высоким разрешением. Это помогает в точной локализации эпилептического очага и определении его отношения с соседними структурами мозга. Точная идентификация эпилептического очага позволяет оптимизировать выбор лечебных стратегий, таких как хирургическое вмешательство или фармакотерапия. А так же позволяет проводить оценку структурных изменений мозга: Эпилептические состояния могут быть связаны с структурными изменениями мозга, такими как гипоксия, травма, опухоль или врожденные аномалии. Эпилептологический протокол МРТ позволяет визуализировать эти изменения и оценить их влияние на эпилептическую активность. Это помогает в определении причины эпилепсии и планировании оптимального лечения.