Патологический мр сигнал что. Что может показать МРТ головного мозга? Расшифровка результатов томограммы

За последние годы произошли значительные изменения в диагностике патологии головного и спинного мозга. Это связано с внедрением магнитно-резонансной и компьютерной томографии. Диагностические возможности этих методов в разы превышают возможности ранее использовавшихся методов (вентрикулография, церебральная ангиография, спондилография).

С помощью КТ и МРТ возможно определить точную локализацию патологического очага, его отношение к сосудам и костным структурам .

Однако, ни один из методов, включая магнитно-резонансную и компьютерную томографии, не может всецело заменить остальные методы исследования. В связи с этим, необходимо придерживаться определенного алгоритма в обследовании, что бы получить максимальное количество необходимой информации для клинициста.

Демиелинезирующие процессы (в том числе рассеивающий склероз)

На сегодняшний день магнитно-резонансная томография входит в группу рутинных исследований при заболеваниях головного мозга, а также, зачастую является просто необходимостью для животных со спинальными патологиями. Обладая навыком чтения магнито-резонансных томограмм, можно комплексно подходить к диагностике пациента и иметь возможность детального планирования хирургического вмешательства.

Основой для получения магнито-резонансного изображения служит излучение, испускаемое ядрами водорода самого пациента.

Но почему именно водород?
Все живые организмы и органические вещества содержат атомы водорода. В организме его до 67%. Сами по себе ядра водорода вращаются вокруг своей оси и создают маленькие магнитные поля. При помещении пациента в постоянное магнитное поле, ядра водорода упорядочиваются вдоль силовых линий магнитного поля и колеблются. Эти колебание называется прецессией. Далее подаётся электромагнитный импульс, который сообщает энергию ядрам водорода, и они меняют свой угол наклона. Для поглощения импульс должен быть такой же частоты, с которой колеблются ядра водорода, и опять-таки, именно у атомов водорода эта частота самая большая и энергии поглощается максимально много. Как только мы убираем электромагнитный импульс, ядра возвращаются в исходное положение и испускают энергию, которую регистрирует томограф, а компьютер из этих данных реконструирует изображения. Время, за которое протоны возвращаются к равновесному состоянию, после воздействия на них электромагнитного импульса, называется время релаксации. Оно различно у здоровых и патологичных тканей, и зависит от окружающих молекул и атомов, на основе этой разницы и строятся МР-изображения. Различают два основных времени релаксации – Т1 и Т2.
Т1 – это время, за которое спины 63% протонов возвращаются к равновесному состоянию.
Т2 – это время, за которое спины 63% протонов сдвигаются по фазе (расфазируются) под действием соседних протонов.

Клиническое значение магнито-резонансных секвенций и проекций .
Т1 ВИ используется для лучшей визуализации анатомических структур. Костные структуры преимущественно гипоинтенсивные, жидкость гипоинтенсивная, жир гиперинтенсивный. Очаги воспаления или новообразования могут иметь различную степень интенсивности. Т1 ВИ также используется для исследований с контрастирующим веществом.
Т2 ВИ используется для детального исследования патологических очагов. Жидкость, очаги воспаления будут иметь гиперинтенсивный сигнал, многие новообразования, также будут иметь повышенный сигнал по Т2.
Гематомы будут менять степень интенсивности в зависимости от срока существования, как на Т1, так и на Т2 ВИ.
FALIR или dark fluid – это частный случай Т2-взвешенного изображения, при котором подавляется сигнал от свободной жидкости (например, ликвора). Повреждения, которые при обычной Т2 контрастности перекрыты сигналами яркого ликвора, делаются видимыми с помощью метода FLAIR. Также используется для дифференцировки ликвора от жидкости с повышенным содержанием белка (очаги воспаления, онкологические кисты, абсцессы итд).
Т2-myelo – также является частным случаем Т2 ВИ изображения, в отличие от FLAIR, в этом случае поучается сигнал исключительно от свободной жидкости. Полученное МР-изображение по смыслу сходно с миелографией, проводимой с помощью рентгена и введения контраста в субарахноидальное пространство, только в данном случае контраст не вводится. Будут визуализироваться затемнения в очагах отека спинного мозга или компрессии.
T2*GRE – используется для обнаружения гематом в хронической стадии, которые будут визуализироваться гипоинтенсивными очагами.
STIR – программа подавления сигнала от жира. Преимущественно используется для исследований в ортопедии и брюшной полости, иногда применяется при исследованиях позвоночника и головного мозга.
T2 СISS – программа Siemens для исследования грудной клетки и легких. В нашей практике используется при необходимости детального исследования очага и проведения максимально тонких срезов.

Контрастирующие вещества .
Контрастное усиление проводится для выявления очагов нарушения гемато-энцефалического барьера.
Мы используем контрастирование всегда при исследовании головного мозга, кроме редких исключений, поскольку иногда изменения могут быть настолько слабо выраженные, что не будут заметны при стандартном рутинном исследовании. После введения контраста, можно обнаружить измененный участок или уточнить его границы распространения. При исследовании спинного мозга контрастирование проводится при подозрении на новообразования, или очаги воспалительного процесса.
В качестве контрастирующего агента используются вещества на основе редкоземельного металла гадолиния, в результате чего стоимость их относительно высока. Вводятся внутривенно и являются безопасными препаратами. Осложнения, с которыми мы встречались у животных в нашей практике – легкое повышение температуры, однако возможны реакции индивидуальной непереносимости.

Пространственная ориентация срезов .
Для исследования головного мозга рекомендуется получать срезы в трёх взаимно перпендикулярных проекциях: корональные (фронтальные, дорсальные), аксиальные (горизонтальные, поперечные или трансверзальные) и сагиттальные срезы. При исследовании спинного мозга и позвоночника зачастую можно обойтись только сагиттальным и аксиальными срезами.

Итак, возможность проведения качественного МРТ и интерпретация МР-томограмм должны стать важным инструментом у врачей невропатологов и хирургов и не должны вызвать никаких проблем!

Понятие интенсивности относится к яркости сигнала, генерируемого конкретной тканью. Яркие (более белые) ткани являются гиперинтенсивными, более темные - гипоинтенсивными. Ткани, располагающиеся где-то в средине этой шкалы, являются изоинтенсивными.

Эти термины обычно применяются в отношении сигнала от пато­логического образования по сравнению с окружающими тканями (например, опухоль гиперинтенсивна по отношению к соседней мышечной ткани). Заметьте, что исполь­зуется термин интенсивность, а не плотность, который применяется в КТ или обыч­ной рентгенографии.

10. Опишите интенсивность сигнала жира и воды на Ті- и Т2-взвешенных изо-
бражениях.

Жир - яркий (гиперинтенсивный) на Т1-взвешенных изображениях и менее яркий на Т2-взвешенных изображениях (рис. 6-1). Вода - темная на Т1-взвешенных изо­бражениях и яркая на Т2-взвешенных изображениях. Эти положения важно помнить, потому что патологические процессы в большинстве связаны с повышенным содер­жанием воды и поэтому гиперинтенсивны на Т2-взвешенных изображениях и гипо-интенсивны наТ1. Может пригодиться мнемоническое правило: Входной Билет на Двоих (вода белая на Т-два).

11. Какие еще ткани, кроме жира, являются яркими на Ті -взвешенных изображе-
ниях? Шш

Кровь (метгемоглобин при подострых кровоизлияниях), белковоподобные вещества, меланин и гадолиний (контрастный агент для МРТ).

12. Перечислите, что выглядит темным на Т2-взвешенных изображениях.

Кальций, газ, хронические геморрагии (гемосидерин), зрелая фиброзная ткань.

13. Что уникально в интенсивности сигнала гематомы?

Интенсивность сигнала крови меняется во времени с изменением свойств гемогло­бина (т. е. по мере превращения оксигемоглобина в дезоксигемоглобин и метгемо­глобин). Это положение полезно для определения давности геморрагического про­цесса. Острые геморрагии (окси- или дезоксигемоглобин) гипоинтенсивны или изоинтенсивны на Т1-взвешенных изображениях, тогда как подострые геморрагии --

гиперинтенсивны. Отложения гемосидерина в хронических гематомах гипоинтенсив-ны при всех режимах работы (типах последовательностей импульсов).

Опишите вид кровеносных сосудов на МРТ.

Сосуды с текущей кровью выглядят как отсутствие сигнала, что дает темную цирку­лярную или трубчатую картину, соответственно на поперечных или продольных изо­бражениях. Исключения из данного правила составляют сосуды с медленным током крови и специальные типы последовательностей импульсов (градиент-эхо), при ко­торых кровеносные сосуды выглядят яркими.

15. Как можно узнать, какое изображение, Т1- или Т2-взвешенное, вы видите?
Можно отыскать цифры ТЕ и TR, но это более трудный подход. Сравнительно низ-
кое ТЕ - около 20 мс, высокое ТЕ - около 80 мс. Низкое TR - около 600 мс, высокое
TR - около 3000 мс. Т1-взвешенные изображения имеют низкое ТЕ и низкое TR, для
Т2-взвешенных изображений оба эти параметра имеют высокие значения. Взвешен-
ные по плотности протонов изображения имеют низкое ТЕ и высокое TR.

Помогает знание сигнальных характеристик воды и жира, особенно когда кон­кретные TR и ТЕ не указаны на изображении. Отыщите содержащие жидкость струк­туры, такие как желудочки мозга, мочевой пузырь или спинномозговую жидкость. Если жидкость яркая, наиболее вероятно, что это Т2-взвешенное изображение, а если же темная, то, скорее всего, Т1-взешенное. Если жидкость яркая, но остальное изо­бражение не выглядит Т2-взвешенным, а ТЕ и TR низкие, вы, вероятно, имеете дело с изображением типа градиент-эхо.

Что такое МРА?

Магнитно-резонансная ангиография. Принципы МРТ позволяют использовать уни­кальные свойства текущей крови. Генерируются изображения, отображающие толь­ко структуры с текущей кровью; все остальные структуры на них подавлены (рис. 6-2). Эти принципы могут быть модифицированы так, что будут отображаться только со­суды с определенным направлением кровотока (например, артерии, а не вены). МРТ полезна для обследования пациентов с предполагаемой цереброваскулярной болезнью (виллизиева круга или каротидных артерий) и при подозрении на тромбоз глубоких вен. Существуют определенные ограничения и артефакты МРА, особенно при при­менении за пределами центральной нервной системы.

Любое магнитное поле может индуцировать в катушке электрический ток, но предпосылкой для этого является изменение силы поля. При пропускании через тело пациента вдоль оси y коротких ЭМ радиочастотных импульсов М поле радиоволн заставляет М моменты всех протонов вращаться по часовой стрелке вокруг этой оси. Для того чтобы это произошло, необходимо, чтобы частота радиоволн была равна ларморовской частоте протонов. Это явление и называют ядерным магнитным резонансом. Под резонансом понимают синхронные колебания, и в данном контексте это означает, что для изменения ориентации магнитных моментов протонов М поля протонов и радиоволн должны резонировать, т.е. иметь одинаковую частоту.

После передачи 90-градусного импульса вектор намагниченности ткани (М) индуцирует электрический ток (МР-сигнал) в приемной катушке. Приемная катушка размещается снаружи исследуемой анатомической области, ориентированном в направлении пациента, перпендикулярно В0. Когда М вращается в плоскостях х-у, он индуцирует в катушке Э ток, и этот ток называют МР-сигналом. Эти сигналы используют для реконструкции изображений МР-срезов.

При этом ткани с большими магнитными векторами будут индуцировать сильные сигналы и выглядеть на изображении яркими, а ткани с малыми магнитными векторами - слабые сигналы и будут на изображении темными.

Контрастность изображения: протонная плотность, Т1- и Т2-взвешенность. Контраст на МР-изображениях определяется различиями в магнитных свойствах тканей или, точнее различиями в магнитных векторах, вращающихся в плоскости х-у и индуцирующих токи в приемной катушке. Величина магнитного вектора ткани прежде всего определяется плотностью протонов. Анатомические области с малым количеством протонов, например воздух всегда индуцируют очень слабый МР-сигнал, и таким образом, всегда представляются на изображении темными. Вода и другие жидкости, с другой стороны, должны быть яркими на МР-изображениях как имеющие очень высокую плотность протонов. Однако это не так. В зависимости от используемого для получения изображения метода жидкости могут давать как яркие, так и темные изображения. Причина этого состоит в том, что контрастность изображения определяется не только плотностью протонов. Определенную роль играют несколько других параметров; два наиболее важных из них - Т1 и Т2.

Рис.

Между MP-импульсами, поступающими, протоны проходят два релаксационных времени Т1 и Т2, в основе которых лежит потеря магнитного напряжения на плоскости х-у (Мху) и восстановления ее по оси z (Mz).

Максимальный тканевый магнетизм, ориентирован по оси z (Mz), зависит от плотности протонов, поэтому относительная сила MP сигналов, определенная непосредственно после подачи 90 ° импульса или после восстановления Mz, дает возможность построить изображение, взвешенное по протонной плотности. Т1 - релаксация отображает постепенное восстановление ядерного магнетизма и ориентации индивидуальных протонов водорода в направлении Во = > (оси z) в исходное положение, что было им присуще к предоставлению 90 ° импульса. Вследствие этого после выключения 90 ° импульса тканевый магнитный момент увеличивать ¬ ться вдоль оси z с нарастающим ускорением от 0 до максимального значения Mz, которое обусловлено протонной плотностью данной ткани. Т1 определяется как время, в течение которого М восстанавливает исходное значение на 63%. После того как пройдет 4-5 промежутков времени, равных Т1, Mz полностью восстанавливается. Что короче Т1, тем быстрее происходит восстановление. Физической основой Т1 - релаксации является обмен тепловой энергии между молекулами. Т1 - релаксационный время зависит от размеров молекул и их подвижности. В плотных тканях с большими неподвижными молекуламы протоны длительное время сохраняют свое положение, содержат энергию, возникает мало слабых импульсов, поэтому Т1 длинный. В жидкости происходит быстрее изменение положения протонов и быстрее отдача тепловой энергии, поэтому Т1 - релаксация в жидкости с малыми молекулами, быстро движется, короткая и сопровождается значительным количеством электромагнитных импульсов различной силы. В паренхиматозных тканях Т1 - релаксация составляет около 500 мс, широко варьируя в зависимости от особенностей их строения. В жировой ткани со средними по размерам и подвижностью молекулами Т1 короткий, а количество импульсов наибольшая. Изображение, контрастность которых построена с учетом разницы Т1 в смежных тканях, называются Т1 - взвешенных изображений.

Физической основой Т2 - релаксации является взаимодействие тканевого магнетизма с протонами. Т2 является показателем постепенного угасания тканевого магнетизма на плоскости х-у (мху) после исключения 90 ° импульса и определяется как время, в течение которого мху теряет 63% от своей максимальной напряжения. После того как проходит 4-5 промежутков времени, равных Т2, мху полностью исчезает. Промежуток времени Т2 варьирует в зависимости от физических и химических свойств тканей. Плотные ткани имеют стабильные внутренние магнитные поля, и поэтому прецессия протонов в них быстро затухает, а индукция энергии быстро снижается, посылая много электромагнитных волн различной частоты, поэтому Т2 является кратким. В жидкостях внутренние магнитные поля нестабильные и быстро становятся равными 0, в меньшей степени влияя на прецессию протонов. Поэтому частота протонов, находящихся в процессии в жидкости является большой, электромагнитные импульсы слабыми, а Т2 релаксация относительно длинной. В паренхиматозных тканях Т2 составляет около 50 мс, т.е. в 10 раз короче, чем ТЕ. Вариации времени Т2 сказываются на величине электромагнитных импульсов (MP). Поэтому изображение, построенное на их исчислении, называется Т2 - взвешенным изображением. Его выявлению мешают сигналы надходят от ТЕ, поэтому регистрация Т2 - взвешенного изображения достигается тем, что вводится интервал времени - эхо время (ТО) между 90 ° импульсом и измерением индуцированного им MP. Течение эхо времени мху постепенно снижается вследствие Т2 - релаксации. Путем регистрации амплитуды MP - сигнала в конце эхо времени определяется разница Т2 в различных тканях.