2.7.1. Магнитно-резонансная ангиография
Магнитно-резонансная ангиогра- фия (МРА) стала применяться с конца 80-х годов. На сегодняшний день МРА используется для иссле- дования практически всех сосуди- стых бассейнов человеческого орга- низма. Основное достоинство МРА состоит в том, что сосудистые
структуры могут визуализироваться с точностью до малейших деталей без использования контрастных средств в двухмерном или трехмер- ном (3D) формате. При примене- нии специальных методик МРТ можно количественно определить кровоток и его направление (по- добно ультразвуковой допплерогра- фии).
Физические принципы МРА и им- пульсные последовательности. При МРТ движущаяся кровь является естественным контрастом. Кровь может давать сигнал высокой или низкой интенсивности в зависимо- сти от скорости, характера и на- правления потока, а также от при- меняемой импульсной последовате- льности. Для МРА используют ускоренные, так называемые гради- ентные последовательности с уме- ньшенным углом отклонения век- тора намагниченности (FLASH, FISP, GRASS и им подобные) с ма- лым временем повторения импуль- сов (TR) — менее 100 мс, обычно 20—40 мс, очень коротким време- нем эха (ТЕ) — 1 — 12 мс и неболь- шим углом отклонения вектора на- магниченности (обычно 20—60°). Применяют двух- или трехмерные импульсные последовательности. Импульсные последовательности
263
оптимизированы таким образом, что движущаяся кровь имеет мак- симальную интенсивность сигнала, а неподвижные ткани — низкую.
Обе методики МРА основаны на двух главных параметрах, определя- ющих интенсивность изображения движущейся крови при МР-иссле- дованиях. Первая — времяпролет- ная МРА (TOF — time-of-flight) - использует время перемещения бо- люса крови из одной области в дру- гую за интервал между возбуждаю- щим и рефокусирующим радиочас- тотными импульсами. Вторая ме- тодика МРА — фазоконтрастная (PC — phase contrast) — использует для получения высокого сигнала от движущейся крови фазовый сдвиг спинов за определенный промежу- ток времени. Особенностью МРА является выбор размещения облас- тей предварительного насыщения сигнала (пресатурации). Они при- меняются для селективного выделе- ния артериальных или венозных со- судов.
Недостаток МРА заключается в возможности «выпадения» сигнала от кровотока из-за артефактов, тур- булентностей, малого калибра сосу- дов, насыщения сигнала от движу- щихся спинов и других причин. Это может приводить к переоценке сте- пени стеноза или ложноположите- льным заключениям. Пространст- венное разрешение метода (0,5— 1 мм) существенно ниже, чем у тра- диционной ангиографии.
MP-ангиография с контрастным усилением. Для устранения арте- фактов и сокращения времени ис- следования в последние годы все большую популярность приобретает МРА с контрастным усилением. Для этой цели используют хелаты гадолиния (гадолиний-ДТПА или ДТПА-БМА), которые вводят бо- люсно на задержке дыхания. Обыч- но применяют градиентные трех- мерные последовательности с ори- ентацией реконструируемых срезов во фронтальной плоскости, что по-
зволяет получать качественные ан- гиограммы исследуемых сосудов на большом протяжении без артефак- тов от дыхания. Желательно испо- льзование автоматического инъек- тора.
Для расчета времени начала запу- ска импульсной последовательно- сти желательно определение време- ни прибытия болюса контрастного вещества к первому срезу исследуе- мой области. Программное обеспе- чение томографа дает возможность получать график интенсивность- время и определять время прибы- тия болюса. При введении основ- ной дозы гадолиния (можно приме- нять дозу 20 мл, однако более каче- ственные изображения получают при применении 30—40 мл) задерж- ку начала введения препарата после запуска импульсной последователь- ности рассчитывают по специаль- ным формулам. Наиболее простой является следующая: время задерж- ки введения препарата равно поло- вине времени циркуляции болюса плюс 4 с. В этом случае максималь- ная концентрация препарата в аор- те создается во время середины сбора данных, что обеспечивает оп- тимальное контрастирование сосу- дов на MP-изображениях. Появи- лись специальные импульсные по- следовательности для автоматиче- ского запуска МРА после улавлива- ния программным обеспечением прибора повышения интенсивности сигнала (под воздействием гадоли- ния) в области интереса.
В последнее время новым шагом в развитии этой методики стало применение автоматического дви- жения стола, синхронизированного со скоростью движения болюса и выполнением импульсной последо- вательности, что дает возмож- ность получать высококачествен- ные изображения больших анато- мических областей с продольным ходом сосудов при одном введении контрастного вещества. Несмотря на то что МРА с контрастным уси-
264
лением существенно дороже, чем обычная МРА, все тенденции раз- вития MP-оборудования и его кли- нического использования показы- вают, что болюсное контрастирова- ние становится ведущей методикой MP-ангиографии брюшной аорты и ее ветвей. Ожидается, что примене- ние новых внутрисосудистых конт- растных препаратов, таких как кла- рискан фирмы «Никомед Амер- шем» или ангиомарк фирмы «Мал- линкродт» и подобных им, позво- лит повысить качество МР-ангио- грамм и увеличить временное «окно» для выполнения МРА с контрастированием (рис. 2.106).
Измерение скорости кровотока. МРТ чувствительна к эффектам кровотока. Это дает возможность
создать импульсные последователь- ности, позволяющие количественно определять скорость движения кро- ви в сосудах. Импульсные последо- вательности, служащие для количе- ственного определения скорости кровотока, основаны на времяпро- летном эффекте и фазовых сдвигах, возникающих при движении прото- нов крови в сосудах. Наиболее рас- пространенной является двухмер- ная фазоконтрастная методика из- мерения скорости кровотока. Она основывается на том факте, что фа- зовый сдвиг поперечной намагни- ченности движущихся протонов во время выполнения исследования пропорционален их скорости. При этом применяют градиентную по- следовательность для кино-МРТ
265
(FLASH), синхронизированную с ЭКГ, без градиентной компенсации эффектов кровотока в плоскости выбора среза. В этом случае полу- чают серию двухмерных изображе- ний, где интенсивность отдельных пикселов соответствует скорости кровотока. Кровь, движущаяся к наблюдателю, выглядит светлой, а от него — темной. При компьютер- ной обработке данных величину фазового сдвига пересчитывают в абсолютные значения скорости движения крови по сосуду с учетом направления ее движения. Поме- щая область интереса на исследуе- мый сосуд, компьютер томографа строит график изменения скорости движения крови на протяжении сердечного цикла через выбранную площадь. Если выбрать область ин- тереса равной поперечному сече- нию сосуда, то, используя значения интеграла площади под кривой, можно рассчитать минутный объем кровотока через выбранный сосуд.