мрт диффузия головного мозга что это такое
Диффузионно-взвешенная МРТ
Одним из главных процессов, происходящих в процессе метаболизма клеток человеческого организма, является диффузия. Впервые диффузионно-взвешенное магнитно-резонансное изображение построили специалисты в 1985 году. В клинической работе диффузионная магнитно-резонансная томография возникла наряду с магнитно-резонансными сканерами 3 поколения. При этом основным отличием получения диффузионно-взвешенных томограмм является «спиновое эхо» или эхо-планарные последовательности импульсов с двумя различными градиентами диффузионного характера, с одной и той же амплитудой и продолжительностью. Чтобы оценить количественно диффузионные свойства воды в тканях, необходимо построить диффузионные карты, где, в зависимости от коэффициента диффузии, можно наблюдать различные цвета окрашивания пикселов. При высокой скорости диффузионных процессов в ткани они становятся красно-белыми, а при низкой – сине-черными. При этом зависимость подобных процессов от направления представляет собой анизотропию диффузии, которая выражена в том, что, например, водяные молекулы в белом веществе головного мозга могут с легкостью перемещаться вдоль нервного волокна, однако поперечное их движение ограничивается миелиновой оболочкой с низкой проницаемостью.
Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография представляет собой томографию, которая помогает оценивать процессы в человеческом организме на уровне молекул клеток.
Свойства и области применения
Диффузионно-взвешенная МРТ помогает специалистам увидеть, а также количественно измерить и броуновское движение водяных молекул во внутриклеточном и внеклеточном пространстве, и непосредственно саму диффузию (то есть прохождение молекул воды сквозь мембраны клеток). Дело в том, что при возникновении различных болезней в человеческом организме проницаемость таких мембран может меняться, что провоцирует нарушение диффузионных процессов – их ускорение или замедление. Показателем данного изменения выступает вычисляемый коэффициент диффузионных процессов, который диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография помогает определять, в зависимости от обследуемого органа или ткани. При изменениях данного коэффициента врачи могут делать выводы о возникновении первых признаков серьезных нарушений в организме.
После сбора всех данных при обследовании специалисты готовят специальные карты, на которых и становится видно, что различные ткани окрашиваются в отличные друг от друга цвета, как было сказано выше. На основании данных таких карт можно делать выводы и об анатомических нарушениях в человеческом организме, и о функциональных.
При помощи такой методики диагностики стало возможным обследовать полностью весь организм пациента. С ее помощью можно выявить даже минимальные по размерам кисты или опухоли, возникающие в различных органах, а также гнойные абсцессы, которые характерны для воспалительных процессов и заболеваний.
При проведении данного обследования важно помнить, что сканирование головного мозга дает чуть более точную картину обследования, поскольку при сканировании полностью всего организма точность диагностики может быть ограничена дыхательными и перистальтическими движениями. При этом при диффузионно-взвешенной МРТ головного мозга легко выявляются ранние стадии ишемических инсультов, что позволяет специалистам восстанавливать кровоток в пораженных участках тканей и предотвращать развитие инсульта. Также данная диагностика помогает в визуализации отеков головного мозга, тромбоза сосудов, новообразований и прочего.
Преимущества проведения данного обследования для пациента
Современный метод диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии является значительно более информативным и удобным, как для врачей, так и для пациентов. К основным преимуществам проведения данного обследования можно отнести:
Показания и противопоказания к проведению обследования
Показанием к прохождению диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии является подозрение на возникновение даже самых маленьких, незначительных очагов поражения тканей, метастазов, новообразований. Очень хорошо при данной диагностике визуализируются отклонения, возникающие в лимфатических узлах, поскольку в них отлично проходит сигнал томографа. Поэтому этот метод является весьма распространенным при диагностировании лимфом. Его также используют, чтобы выяснить эффективность и качество проводимой терапии, направленной на лечение различных опухолей, и внести в нее, при необходимости, нужные корректировки.
Поскольку методика диффузионно-взвешенной МРТ весьма эффективна при заболеваниях различных отделов и систем человеческого тела, ее результаты помогают в постановке диагнозов и назначении терапии докторам различных специализаций. Чаще других данное обследование назначают пациентам онкологи, кардиологи, нейрохирурги, неврологи. На сегодняшний день оборудование для проведения диффузионно-взвешенной МРТ есть во многих клиниках, где и можно пройти обследование очень быстро.
Поскольку диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография проводится больным без введения специальных контрастирующих препаратов, ее можно проводить даже людям с почечной недостаточностью и маленьким детям, в том числе, и в утробе матери. Главным противопоказанием к данной диагностике выступает наличие у пациента имплантатов и электроприборов с металлическими деталями, таких как кардиостимуляторы и инсулиновые помпы. Поскольку томографы для данной диагностики в основном являются закрытыми, данный вид исследований тяжело проводится у людей с избыточным весом, превышающим допустимый для томографа, а также у тех, кто страдает выраженной клаустрофобией. При данных патологиях рекомендуется проводить процедуру в томографе с открытым контуром.
Перед томографией пациент должен снять с себя все предметы, содержащие любой металл. В период проведения процедуры человек должен лежать без движений внутри томографа. На длительность томографии влияет то, какое количество зон и участков специалист анализирует при проведении процедуры.
В современной медицине диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография используется в качестве самостоятельного скринингового метода диагностики, а также может сочетаться с другими диагностическими процедурами для установления различных типов заболеваний. При этом вышеописанный метод не только позволяет визуализировать получаемые функциональные сведения, но и выявляет изменение сигналов в структурах, которые пока еще не изменили своих размеров и форм, что помогает специалистам предвосхитить прогрессирование заболеваний и повышает эффективность проводимой терапии.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
МРТ-диффузия
Некоторые пациенты заинтересованы в комплексном обследовании организма. Существуют разные способы диагностики, включая сканирование в режиме МРТ-диффузия, всего тела. В чем суть процедуры, можно узнать из нашей статьи.
МРТ в режиме диффузии, что это?
Пациенты нередко путают данный режим со спектральной магнитно-резонансной томографией. В чем разница между процедурами? В живых клетках и пространстве между ними содержится много воды. Молекулы постоянно перемещаются. Проникают сквозь мембрану в клетку и обратно. Процесс перехода называют диффузией. Нормальный обмен молекулами воды отличается от патологического: при развитии заболеваний порядок нарушается. Клетки отдают воду медленнее, чем получают, в результате набухают и деформируются. Бывает обратная ситуация. Из клетки уходит больше молекул воды, чем поступает. Магнитно-резонансная томография в последовательности DWI фиксирует показатели диффузии в тканях, рентгенолог сравнивает полученные данные с нормой и делает заключение о наличии или отсутствии нарушений.
Области применения технологии:
На МР-снимках в последовательностях DWI (слева) и FLAIR (справа) визуализируется лакунарный ишемический инсульт (указан стрелкой)
Спектральная МРТ определяет биохимические изменения, вызываемые различными патологическими состояниями. Как и DWI, диагностика неинвазивна. Исследование позволяет оценить резонансную частоту протонов, входящих во всевозможные химические соединения внутренних органов и биологических жидкостей.
Что показывает МРТ-диффузия всего тела?
Магнитная томография с использованием данного режима подходит для сканирования отдельных областей (головного мозга, брюшной полости и т.д.) и целого организма. Так называемое “диффузное МРТ” помогает в обнаружении:
Снимок магнитно-резонансной томографии в режиме DWI. Стрелками обозначена обширная зона ишемии в правой теменной доле головного мозга
Дополнительное исследование головного мозга позволит провести дифференциацию инсульта и рассеянного склероза или очагов онкологии. По снимкам можно определить давность острого нарушения кровообращения.
Показания и противопоказания к “диффузному МРТ”
Процедуру назначают для уточнения диагноза при:
У онкологических больных диффузионную томографию применяют на всех этапах лечения:
Противопоказания к использованию данного вида магнитно-резонансной диагностики те же, что и для обычной. Процедуру нельзя проводить при наличии у пациента:
Диффузионную МРТ всего тела не делают беременным женщинам в первом триместре. Сложности с диагностикой на аппарате закрытого типа могут возникнуть при избыточной массе тела человека. Тоннельные томографы рассчитаны на вес не более 120 кг. В ситуациях превышения данного параметра и при клаустрофобии подбирают альтернативные виды исследования.
Как проходит МРТ-диффузия?
Перед процедурой человеку необходимо избавиться от предметов, содержащих металл: украшений, зубного протеза, съемного слухового аппарата, очков и т.д. Электронные устройства и другие личные вещи оставляют в раздевалке. Если у пациента есть эндопротез, надо принести в клинику документ с информацией о материале изделия.
МРТ-диффузия отдельной области или всего тела проходит следующим образом:
Исследование всего тела всегда выполняют не только в диффузионно-взвешенном режиме. Для максимальной информативности изображений рекомендуют сделать фото в идентичной плоскости в последовательностях STIR или Т2 ВИ с подавлением жира.
Инструктаж перед процедурой магнитно-резонансной томографии
Расшифровка снимков МРТ-диффузии
По завершении интерпретации томографических снимков рентгенолог отдает заключение и диск с фотографиями пациенту. Результаты предоставляют доктору, который выписал направление на диффузную МРТ. Если пациент обратился в диагностическую клинику самостоятельно, проводивший сканирование специалист пояснит алгоритм дальнейших действий. При сомнениях в точности расшифровки больной может попросить рассмотреть “диффузные снимки МРТ” другого врача-рентгенолога, это снизит вероятность ошибки.
Многие пациенты пытаются самостоятельно расшифровать изображения магнитно-резонансной томографии. Это сложная задача: для интерпретации фото необходимо не только знать структуры зоны интереса, но и пространственное соотношение анатомических областей. Человек без профильного образования не сумеет рассмотреть все детали и правильно истолковать результаты исследования.
Лечащий врач “прочитает” снимки, ознакомится с заключением рентгенолога, сопоставит данные магнитно-резонансной томографии с другой информацией (анамнезом, лабораторными анализами, итогами прочих методов инструментальной диагностики), определит заболевание и подберет способ терапии.
Томография
МРТ всего тела
МРТ с пластиной в голове
МР-диффузия
МР-диффузия: инструкция по применению.
Диффузия – это процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого вещества, и данный процесс приводит к самопроизвольному выравниванию концентрации веществ по всему занимаемому объему.
Получить данные МР-диффузии возможно на базе различных импульсных последовательностей:
Single shot EPI
На графике заметно, что у данной импульсной последовательности 90 градусный импульс и 180 градусный импульс. У Single shot EPI TR=8000 мс, а TE=60 мс, то есть DWI изображение построено с Т2 контрастностью.
Отличие от Т2 изображений:
В нижней части графика видно, что при получении изображения накладываются два градиента. Данные градиенты и его показатели кодируют b-фактор, который в свою очередь определяет контраст диффузно-взвешенного изображения и зависит от таких показателей, как длительность градиентов, расстояние между данными градиентами и амплитудой данных градиентов.
Чем длиннее градиент, чем дольше они накладываются, чем больше амплитуда градиентов, чем больше расстояние между ними, тем больше b-фактор.
Контрастность ДВИ помимо Т2-эффекта определяется b-фактором.
Высокое значение b-фактора прямо пропорционально времени сбора данных.
Подавление сигнала от жировой ткани.
Для элиминации артефактов химического сдвига ДВИ всегда требует подавления сигнала от жировой ткани.
Если использовать ДВИ изображения с нулевым b-фактором, то есть не накладывать никаких градиентов, то в данном случае получится изображение с контрастностью, как у Т2 FS изображений.
По мере увеличения b-фактора от 0 до 700 увеличивается эффект диффузии. Интенсивность сигнала от органов с ограниченной диффузией на изображениях с низким b фактором будет низкая, а на изображениях b=600 сигнал от того же органа будет повышаться. Чем выше b-фактор, тем выше контраст изображения обусловлен диффузионным эффектом.
Слева представлены ДВИ с b=0, 100, 200, 500, 1000, 2000
Градиент, который идет первый до 180 градусного импульса помечает спины, а второй градиент после 180 градусного считывает.
Изображение с b=0 является аналогом Т2 изображения с подавлением жировой ткани.
Изображения с b=100. Вода не успевает покинуть пределы вокселя за данный период времени.
Изображения с b=500. Молекулы воды частично покинули воксель. В областях с ограниченной диффузией данное явление менее выраженное и протекает медленнее.
Изображения с b=1000.В зонах со свободной диффузией в вокселе не остается практически молекул воды, а в вокселе с ограниченной диффузией только часть молекул воды покинет.
Диффузионное тензорное изображение мозга
Диффузия воды в биологических тканях происходит внутри, снаружи, вокруг и через клеточные структуры. Распространение воды обусловлено прежде всего случайными тепловыми флуктуациями. Поведение воды далее модулируется взаимодействием с клеточными мембранами, субклеточными структурами и органеллами. Клеточные мембраны препятствуют диффузии воды, заставляя воду принимать более извилистые пути, тем самым уменьшая среднее квадратическое смещение.
Диффузионная извилистость и соответствующая кажущаяся диффузность могут быть увеличены либо за счет клеточного набухания, либо вследствие увеличенной клеточной плотностью. И наоборот, некроз, который приводит к разрушению клеточных мембран, уменьшает извилистость и увеличивает кажущуюся диффузность. Внутриклеточная вода имеет тенденцию быть более ограниченной клеточными мембранами.
В волокнистых тканях, включая белое вещество, диффузия воды происходит относительно беспрепятственно в направлении, параллельном ориентации волокна. И наоборот, диффузия воды сильно ограничена и затруднена в направлениях, перпендикулярных волокнам. Таким образом, диффузия в волокнистых тканях анизотропна. В экспериментах по ранней диффузионной визуализации использовались измерения параллельных ( D || ) и перпендикулярных ( D ⊥ ) диффузионных компонентов для характеристики диффузионной анизотропии. Применение тензора диффузии для описания анизотропного диффузионного поведения было введено P. Basser et al. (1994) В этой элегантной модели диффузия описывается многомерным нормальным распределением.
Существует ряд соображений, которые следует учитывать при составлении протокола тензора диффузии. Выбор протокола усложняется широким спектром параметров последовательности импульсов, которые необходимо настроить. Оптимальное диффузионно-взвешивающее (также называемое b-значением) для мозга составляет примерно от 700 до 1300 с / мм 2 с b-значением 1000 с / мм 2 и считается наиболее распространенным. Выбор количества направлений кодирования зависит от доступности наборов направлений кодирования, требуемого времени сканирования и максимального количества изображений, которые могут быть получены в серии. Измерения диффузионной анизотропии, как правило, весьма чувствительны к шуму изображения, что также может привести к смещениям в оценках анизотропии. Точность парматров DTI может быть улучшена путем увеличения количества направлений кодирования или увеличения количества средних значений. К сожалению, это увеличивает время сканирования для сбора данных DTI. Очевидно, что SNR изображения можно улучшить, используя более крупные воксели, хотя это увеличит частичное усреднение объема тканей, что может привести к ошибкам в соответствии с моделью диффузионного тензора. Конкретные параметры протокола будут зависеть от приложения. Для многих обычных клинических применений (скрининг мозга, инсульт, опухоли головного мозга) довольно небольшое пространственное разрешение может использоваться с небольшим количеством направлений кодирования.
Однако интерпретация изменений в измеренном тензоре диффузии является сложной и должна выполняться с осторожностью. Во многих исследованиях основное внимание уделяется диффузионной анизотропии (обычно мера FA), которой может быть недостаточно, чтобы охарактеризовать изменения ткани. Например, невропатология белого вещества (WM) часто приводит к уменьшению анизотропии, что может быть результатом либо увеличенной радиальной (перпендикулярной) диффузии, либо уменьшенной осевой (параллельной) диффузии. Измерения MD или следа могут помочь лучше понять, как изменяется тензор диффузии. В качестве альтернативы, в более поздних исследованиях начали изучать измерения как собственных значений, так и радиальной и осевой диффузий непосредственно для получения более конкретной информации о тензоре диффузии/
При отсутствии другой информации FA является высокочувствительным, но довольно неспецифическим биомаркером неврологических и психических расстройств и микроструктурной архитектуры. Это создает проблемы для интерпретации измерений DTI при диагностических и терапевтических задачах. Многие исследования предполагают, что FA является маркером так называемой целостности белого вещества. Результаты могут быть интерпретированы с большей специфичностью. Например, демиелинизация может привести к увеличению радиальной диффузии с минимальным влиянием на осевую диффузию.
Диффузионная МРТ всего тела
Диффузионная МРТ всего тела позволяет изучить все органы и структуры внутри человека одновременно, причем сделать это на клеточном уровне. Методика не обеспечивает настолько высокой точности, как прицельное исследование конкретного участка тела больного, но дает возможность врачам выявить первичные или вторичные (метастатические) процессы в организме человека.
Исследование используется в качестве дополнения к традиционной МРТ. Оно способствует выявлению даже незначительных патологий в органах и структурах, которые анатомически еще не подверглись существенным изменениям (размер, форма). Диффузионная МРТ всего тела также используется для дифференциальной диагностики здоровых и пораженных онкопроцессом лимфатических узлов.
МРТ в «СМ-Клиника» это
Мы создали для таких пациентов доступную медицинскую среду: наше оборудование позволяет проводить обследование пациентов весом до 200 кг.
Цель диффузионной МРТ всего тела
Диффузионная МРТ всего тела – это, в первую очередь, скрининговый метод исследования.
Специалисты «СМ-Клиника» с успехом используют его для поиска возможной онкопатологии разной степени выраженности с последующим назначением соответствующей терапии. Процедура может использоваться даже при отсутствии явных признаков заболевания, но при наличии постоянной тревоги пациента за собственное здоровье.
Благодаря этому методу обследования уже сотни пациентов нашей клиники смогли узнать о серьезных проблемах со здоровьем. Это дало возможность максимально быстро начать качественное и своевременное лечение выявленных патологий.
Показания к диффузионной МРТ всего тела
Как проходит диффузионная МРТ всего тела
Результаты проведения процедуры:
Во время проведения диффузионной МРТ всего тела пациент занимает лежачее положение на удобном столе с валиками вокруг головы.
После объяснения процедуры и проверки готовности человека его помещают в магнит МР-томографа. На момент работы аппарата персонал покидает диагностическую комнату, однако пациент сохраняет полную связь с врачами через микрофоны, расположенные в помещении.
Диагностика предусматривает проведение нескольких циклов, каждый из которых может занять от 10 до 30 минут. Общая длительность обследования не превышает 1,5 часа.
Оборудование
В «СМ-Клиника» результаты диффузионной МРТ всего тела вы получите в течение двух часов (в сложных случаях – в течение суток).
По результатам МРТ вы можете сразу получить направление к узким специалистам и в тот же день записаться на прием.
Подготовка к диффузионной МРТ всего тела
Особой подготовки к исследованию со стороны пациента практически не требуется. Главное – за 24-48 часов до процедуры отказаться от продуктов, повышающих газообразование (сырые овощи и фрукты, бобовые, молочные продукты, хлеб, пирожные, торты, газированные напитки и другие продукты, на которые Вы отмечали избыточное газообразование в кишечнике). Врачи «СМ-Клиника» также рекомендуют приходить на диагностику утром натощак. При проведении УЗИ, рентгенологического обследования организма ранее, стоит взять заключения с собой для сопоставления полученных результатов.
Непосредственно перед процедурой необходимо снять металлические украшения и уведомить врача-рентгенолога о наличии в теле несъемных металлических конструкций и электронных устройств (сосудистые клипсы, штифты, пластины, брекет-системы, стенты, кардиостимулятор, нейростимулятор).
Полезная информация
Абсолютные противопоказания к проведению процедуры:
Относительные противопоказания к проведению процедуры:
На данный момент ведутся дискуссии о характере влияния МРТ на плод во время беременности. Нет достоверной информации о негативных последствиях подобного исследования для ребенка. Несмотря на это, врачи «СМ-Клиника» рекомендуют воздержаться от процедуры в первые три месяца вынашивания малыша для полного исключения риска потенциальных нарушений процессов закладки жизненно важных органов и систем на внутриутробном этапе.
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ-КТ) предусматривает введение специфического радионуклида, который откладывается в тканях, пораженных онкологическим процессом. В ходе исследования применяется рентгеновское излучение.
Важными преимуществами диффузионной МРТ всего тела по сравнению с ПЭТ-КТ являются:
На сегодняшний день эта процедура является самой безопасной среди современных высокоинформативных методов визуализации внутренних структур человеческого тела. Она может неоднократно назначаться в качестве скринингового (профилактического) обследования без риска для здоровья пациента. Такой уровень безопасности достигается благодаря особому принципу работы томографа.
В отличие от традиционной КТ, при МРТ отсутствует рентгеновская нагрузка на ткани. Исследование происходит за счет работы магнитного поля, которое не причиняет вреда клеткам организма. Кроме того, в ходе подобного скринингового исследования специалисты «СМ-Клиника» не используют никакие вспомогательные контрастные вещества, что исключает риск развития аллергических или гипертермических реакций.