Магнитно-ядерный резонанс при исследовании спинного мозга (стр. 2 из 10)

они возвращаются в исходное положение, что сопровождается выделением энергии в виде МР-сигнала. Этот сигнал подается на ЭВМ для анализа. МР-установки включают в себя мощные высокопроизводительные компьютеры.

В современных системах МР-томографов для создания постоянного магнитного поля применяют либо резистивные магниты больших размеров, либо сверхпроводящие магниты. Резистивные магниты дают сравнительно невысокую напряженность магнитного поля — около 0,2—0,3 Тл. Установки с такими магнитами имеют небольшие размеры, могут быть размещены в таком же помещении, как рентгенологический кабинет, удобны в эксплуатации. Для МР-спектро-скопии они непригодны.

Сверхпроводящие магниты обеспечивают напряженность магнитного поля до 30 Тл. Однако они требуют глубокого охлаждения — до —269°, что достигается помещением магнита в камеру с жидким гелием. Та в свою очередь находится в камере с жидким азотом, температура которого —196°, и затем' в наружной вакуумной камере. К размещению такого МР-томографа в лечебном

Рис. 1 Магнитно-резонансный томограф (схема).

учреждении предъявляются очень строгие требования. Необходимы отдельные помещения, тщательно экранированные от внешних магнитных и радиочастотных полей. Но последние достижения физики в области сверхпроводящих материалов позволят добиться значительного прогресса в конструировании МР-томографов с высокой напряженностью магнитного поля.

Для того чтобы получить изображение определенного слоя тканей, градиенты поля «вращают» вокруг больного (подобно тому, как вращается рентгеновский излучатель при компьютерной томографии). Фактически осуществляется сканирование тела человека. Полученные сигналы преобразуются в цифровые и поступают в память ЭВМ.

Характер МР-изображения определяется тремя факторами: плотностью протонов (т. е. концентрацией ядер водорода), временем релаксации t1 (спин-решетчатой) и временем релаксации Т2 (спин-спиновой). При этом основной вклад в создание изображения вносит анализ времени релаксации, а не протонной плотности. Так, серое и белое вещество головного мозга отличаются по концентрации воды всего на 10%, в то время как продолжительность релаксации в них протонов разнится в 1¹/₂ раза.

Существует ряд способов получения МР-томограмм. Их различие заключается в порядке и характере генерации радиочастотных импульсов, методах анализа МР-сигналов. Наибольшее распространение имеют два способа: спин-решетчатый и спин-эховый. При спин-решетчатом анализируют главным образомвремя релаксации T1. Различные ткани (серое и белое вещество головного мозга, спинномозговая жидкость, опухолевая ткань, хрящ, мышцы и т. д.) имеют в своем составе протоны с разным временем релаксации T1. С продолжительностью T1 связана величина МР-сигнала: чем короче T1, тем сильнее МР-сигнал и тем светлее выглядит данное место изображения на телемониторе. Жировая ткань на МР-томограммах — белая, вслед за ней идут головной и спинной мозг, плотные внутренние органы, сосудистые стенки и мышцы. Воздух, кости и кальци-фикаты практически не дают МР-сигнала и поэтому отображаются черным цветом. В свою очередь мозговая ткань также имеет неоднородное время t1 — у белого вещества оно иное, чем у серого. T1 опухолевой ткани отличается от T1 одноименной нормальной ткани. Указанные взаимоотношения времени релаксации T1 создают предпосылки для визуализации нормальных и измененных тканей на МР-томограммах.

При другом способе МР-томографии, названном спин-эховым, на пациента направляют серию радиочастотных сигналов, поворачивающих прецессирующие протоны на 90°. Вслед за прекращением импульсов регистрируют ответные МР-сигналы. Однако интенсивность ответного сигнала по-иному связана с продолжительностью Т2: чем короче Т2, тем слабее сигнал и, следовательно, ниже яркость свечения экрана телемонитора. Таким образом, итоговая картина МРТ по способу Т2 противоположна МРТ по способу T1 (как негатив позитиву).

При МРТ, как при рентгенологическом исследовании, можно применять искусственное контрастирование тканей. С этой целью используют химические вещества, содержащие ядра с нечетным числом протонов и нейтронов, например соединения фтора, или же парамагнетики, которые изменяют время релаксации воды и тем самым усиливают контрастность изображения на МР-томограммах.

МР-томография — исключительно ценный метод исследования. Он позволяет получать изображение тонких слоев тела человека в любом сечении — во фронтальной, сагиттальной, аксиальной и косых плоскостях. Можно реконструировать объемные изображения органов, синхронизировать получение томограмм с зубцами электрокардиограммы. Исследование не обременительно для больного и не сопровождается никакими ощущениями и осложнениями.

На МР-томограммах лучше, чем на компьютерных томограммах, отображаются мягкие ткани: мышцы, жировые прослойки, хрящи, сосуды. Можно получить изображение сосудов, не вводя в них контрастное вещество (МР-ангиография). Вследствие небольшого содержания воды в костной ткани последняя не создает экранирующего эффекта, как при рентгеновской компьютерной томографии, т. е. не мешает изображению, например, спинного мозга, межпозвоночных дисков и т. д. Конечно, ядра водорода содержатся не только в воде, но в костной ткани они фиксированы в очень больших молекулах и плотных структурах и не являются помехой при МР-томографии. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что препятствием для МР-интроскопии, связанной с воздействием сильного магнитного поля, является наличие у пациента металлических инородных тел в тканях (в том числе металлических клипс после хирургических операций) и водителя ритма у кардиологических больных, электрических нейро-стимуляторов.

4. Оценка МРТ спинного мозга

Оценку МРТ спинного мозга следует начинать с анализа его формы и размеров. Лучше это визуализируется на Т1-взвешенных изображениях. Обычно спинной мозг имеет ровные контуры и занимает срединное положение в позвоночном канале. Отсутствие каких-либо структурных изменений еще не говорит за отсутствие патологии. Некоторые патологические процессы могут протекать без изменения формы спинного мозга, поэтому обязательным является получение Т2-взвешенных МРТ. В этом режиме на изображении хорошо контурируется субарахноидальное пространство. Изменение сигнала от спинного мозга в этом случае имеет важное диагностическое значение. Если повышение ИС еще требует дифференцировки, то снижение ИС, особенно в виде тонкого "полумесяца" или плоской вытянутой полосы, говорит скорее в пользу перенесенного кровоизлияния в спинной мозг. При МР томографии позвоночника и спинного мозга не существует привычных для рентгенолога костных ориентиров, по которым без особого труда можно определить интересующий уровень. Наиболее надежным ориентиром для МР томографии в уровне расположения позвонков служит тело С2 позвонка со своим зубовидным отростком и в меньшей степени тело L5 позвонка. При определении позвонка в грудном отделе позвоночника, целесообразно адекватное расположение поверхностной катушки или ее дополнительное смещение в ходе исследования. В таких случаях следует обращать внимание на тот факт, что с удалением от центра катушки ухудшается качество изображения. Существует также возможность ориентироваться по специальной метке, заполненной парамагнитным составом.

При увеличении в размерах спинного мозга, прежде всего надо предполагать интрамедуллярную опухоль. Хотя нет надежных дифференциально-диагностических признаков, присущих тому или иному типу интрамедуллярных опухолей, тем не менее, рассматривая спинной мозг по отделам, надо помнить, что у взрослых в шейном отделе превалируют АСЦ. В грудном отделе нет определенной зависимости от возраста и гистологии. В поясничном отделе чаще встречаются ЭП. У детей вообще чаще наблюдаются АСЦ. Если рассматривать внешние проявления ЭП и АСЦ на МРТ, то можно выделить следующее: ЭП чаще имеют узловую форму и более плотное строение, чем АСЦ. Для последних же более характерен инфильтративный рост и поражение больших по протяженности сегментов спинного мозга. Петрификаты в строме опухолей и кисты обнаруживаются примерно с одинаковой частотой. Обильность кровоснабжения ЭП приводит к более частому определению внутриопухолевых кровоизлияний. Контрастное усиление типично для АСЦ и ЭП.

В МР диагностике интрамедуллярных опухолей важным моментом является отграничение кистозного опухолевого компонента от сопутствующих сирингомиелических изменений спинного мозга. Здесь возможности МР томографии, без сомнения, выше, чем у других диагностических методов, включая и КТ миелографию. В целом, выявление нескольких характерных МР признаков неопухолевых кист помогает поставить правильный диагноз, не прибегая к использованию трудоемких инвазивных методик. К таким признакам можно отнести: ровные, гладкие внутренние контуры кисты, наличие перетяжек ("синехий"), изоинтенсивность сигнала от кистозной жидкости с ликвором в субарахноидальном пространстве спинного мозга, наличие участков снижения ИС на Т2-взвешенных МРТ из-за турбулентного движения содержимого кисты, отсутствие контрастирования стенок кисты и, наконец, частое сочетание сирингомиелии с мальформацией Арнольда-Киари.

Наиболее трудными для идентификации является случаи с обнаружением очагового повышения ИС на Т2-взвешенных томограммах. Если речь идет об увеличении в размерах спинного мозга, то здесь интрамедуллярную опухоль следует дифференцировать с ишемическим нарушением спинального кровообращения на ранней стадии, бляшкой рассеянного склероза в стадии обострения, острым энцефаломиелитом, реже токсоплазмозом и туберкулезом. Контрастное усиление позволяет повысить диагностические возможности МР томографии в этом случае.