а) МРА таза и нижних конечностей. МРА способна отображать все сегменты артериального дерева от почечных артерий до артерий стоп. Учитывая широкую распространенность атеросклероза в этих сосудистых регионах, такие возможности МРА удовлетворяют требованию полного исследования нижних конечностей. Целью исследования является надежное выявление диагностически значимых стенозов, которые подлежат лечению. МРА с контрастированием позволяет точно установить окклюзии сосудов и точнее, чем ЦСА, в определении сосудов, пригодных в качестве шунтирующих трансплантатов.
Наиболее частый метод - перемещение стола в заданное положение и сбор данных во время 2 или 3 остановок от брюшной аорты до дистальных сосудов ног. Чтобы охватить почечные артерии и подошвенные дуги, требуется получить изображения во время 3 или 4 остановок в зависимости от величины FOV и размеров пациента. Самые большие проблемы встречаются при визуализации тибиальных артерий и артерий стоп и обусловлены венозным перекрытием, недостаточным усилением сигнала от артерий или плохим пространственным разрешением. Одно из решений - более дистальное начало сканирования от колена до стопы перед перемещением к более проксимальным остановкам.
Это улучшает визуализацию дистальных сосудов, но оказывает обратное влияние на качество проксимальных изображений. В последних могут быть выражены мешающие эффекты перекрытия усилившимся сигналом от кишечных стенок, которое невозможно устранить путем субтракции, особенно при использовании высоких концентраций гадолиния.
Недавнее усовершенствование аппаратуры, направленное на решение этой проблемы, позволяет сканировать во время выбранных остановок с высоким пространственным и временным разрешением, особенно при исследовании сосудов нижних конечностей. Это прибавляет исследованию динамичность при качестве изображений, подобном ЦСА, которое раньше не достигалось при МРА. Венозное перекрытие большеберцовых артерий и артерий стоп можно свести к минимуму посредством дозированной тугой компрессии (40-60 мм рт.ст.).
Это уменьшает нежелательные венозные сигналы за счет увеличения интерстициального объема. Некоторые из методик, более часто используемых при периферической МРА с контрастированием, описаны ниже.
1. Периферическая МРА с контрастированием и сменой катушки. Многоуровневая визуализация со сменой катушки и множественными инъекциями контрастного средства может быть выполнена на любом современном МР-томографе. Предпочтительно использовать катушки с распределенной фазой. Так как максимальная допустимая доза большинства хелатов Gd составляет 0,2-0,3 ммоль/кг массы тела, вводится до 0,1 ммоля Gd на каждом уровне при исследовании с 3 остановками. Первый уровень тазовый, включая почечные артерии.
Нужно отметить, что оптимальные визуализация и усиление сосудистого сигнала на тазовом уровне могут не сопровождаться оптимальным усилением сигнала от почечных артерий, которые могут быть перекрыты венозным сигналом. Такое перекрытие можно уменьшить благодаря укорочению времени сбора данных. Следующее сканирование происходит на бедренном уровне, за которым следует уровень коленного сустава и голени с одновременной визуализацией стоп. Катушка с распределенной фазой - основное условие на 3-м уровне, где более высокое соотношение С/Ш обеспечивает улучшенное разрешение мелких сосудов.
Может быть очень трудно получить приемлемые изображения почечных, тазовых, бедренных, большеберцовых артерий и артерий стоп, не превышая максимально допустимой дозы контрастного средства. Лучшее качество при МРА с несколькими остановками достигается, если каждому сбору данных с контрастированием предшествует сбор нативных данных, чтобы можно было вычесть массив этих данных из массива данных с контрастированием (ЦСА). Почечные артерии не могут быть оптимально визуализированы во всех случаях. Точно так же артерии стоп часто невозможно точно оценить вследствие технических пределов, и для этого требуется специальное исследование с катушкой для головы или для конечностей.
Все исследование, включая сбор трех массивов данных для получения нативных изображений, трех массивов данных с контрастированием и субтракцию изображений, как правило, занимает 30-45 мин. Обычно не возникает необходимости в дополнительных таймирующих пробегах для 2-го и 3-го уровней, но в некоторых случаях они могут быть полезными.
Другой путь свести к минимуму венозное перекрытие в нижних конечностях - сканировать сначала сосуды голеней с продолжением в проксимальном направлении, хотя это может привести к перекрытию усилившимся сигналом от кишечных стенок на тазовом уровне.
Фазоконтрастная МРА может использоваться для начального поискового сканирования. Если этим методом не обнаружено патологических изменений, время кровообращения, измеренное вначале для тазовой станции, увеличивается на 5 с. Время кровообращения увеличивается при наличии стеноза высокой степени или окклюзии с недостаточным развитием коллатералей. Доза контрастного средства должна быть увеличена при сканировании большеберцовых артерий и артерий стоп.
Венозное перекрытие, обусловленное ранее введенным контрастным средством, может происходить на уровне голени, особенно в случае использования изолированных положений катушки. Это перекрытие может быть в некоторой степени уменьшено посредством субтракции изображений.
Предлагаемый протокол исследования:
- поисковая визуализация;
- сбор данных до введения контрастного средства;
- таймирующий пробег с введением 1-2 мл Gd со скоростью 2 мл/с и 30 мл физиологического раствора со скоростью 2 мл/с;
- сбор данных после контрастирования с дозой 0,1 ммоль Gd/кг массы тела;
- субтракция обоих массивов данных.
2. МРА периферических сосудов с контрастированием и использованием движущегося стола. Пациента укладывают на стол томографа в положении на спине стопами вперед. Стол автоматически или вручную переводится в 2-4 разных заданных положения относительно магнита, и параллельно осуществляется инфузия контрастного средства посредством системы для внутривенных введений. Такие пошаговые перемещения стола позволяют быстро выполнить исследования всех вен таза и нижних конечностей. При этом нет необходимости изменять положение пациента между отдельными шагами.
Ограниченное соотношение С/Ш и более низкое пространственное разрешение катушки для тела, а также возможное венозное перекрытие могут создавать проблемы дистальнее подколенных артерий.
Временные параметры болюса контрастного средства для тазового уровня выбирают с учетом задержки дыхания, согласуя их с условиями сбора данных после контрастирования. При сборе данных на уровне бедра и голени пациент возобновляет обычное дыхание. Рекомендовано много протоколов для различных MP-томографов от разных производителей.
Ключевым моментом всех протоколов являются временные отношения между сбором данных и поступлением контрастного средства в сосуды зоны интереса. Субтракция массивов данных не обязательна при использовании движущегося стола, но должен быть выбран угол отклонения по крайней мере 30° для лучшего подавления сигнала от фона, особенно от жировой ткани и костного мозга.
Использование катушек с распределенной фазой позволяет увеличить пространственное разрешение для лучшей визуализации большеберцовых артерий и артерий стоп.
Предлагаемый протокол исследования:
- поисковая визуализация;
- сбор данных на всех остановках до введения контрастного средства (по выбору);
- таймирующий пробег с введением 1-2 мл Gd со скоростью 2 мл/с и 30 мл физиологического раствора со скоростью 2 мл/с посередине первой станции;
- сбор данных после контрастирования со временем перемещения стола не более 5 с, дозой до 0,3 ммоль Gd/кг массы тела при скорости введения 1-2 мл/с и 30 мл физиологического раствора со скоростью введения 1-2 мл/с;
- субтракция обоих массивов данных (если необходимо).
3. МРА периферических сосудов с контрастированием и применением специальных катушек. Разные производители предлагают специальные катушки, большей частью гибкого типа, для визуализации всей нижней конечности. В зависимости от производителя можно комбинировать различное количество катушек (например, технология Total Imaging Matrix -TIM). В других аппаратах пациента можно перемещать на роликовой платформе рядом с набором катушек (AngioSURF).
При коротком времени сбора данных можно произвести также МРА «всего тела» от основания черепа до стоп. Рекомендованы специальные протоколы для различных концепций в зависимости от типа используемого оборудования и комбинации катушек, выпускаемых данным производителем.
Предлагаемый протокол исследования:
- поисковая визуализация;
- сбор данных на всех остановках до введения контрастного средства (по выбору);
- таймирующий пробег с введением 1-2 мл Gd со скоростью 2 мл/с и 30 мл физиологического раствора со скоростью, адаптированной к протоколу контрастирования;
- сбор данных после контрастирования со временем перемещения стола не более 5 с, объемом контрастного средства до 30 мл (0,5 М) или до 20 мл (1,0 М);
- скорость инфузии контрастного средства 1-1,5 мл/с (в первой половине инфузии) и 0,5-0,8 мл/с (во второй половине инфузии);
- введение 30 мл промывающего раствора NaCl со скоростью 0,5-0,8 мл/с;
- субтракция обоих массивов данных (если необходимо).
б) Анатомия. Сосуды отображаются в основном так же, как при ЦСА. Имеются два отличия. Во-первых, ЦСА с 0,5-2 кадрами в секунду обеспечивает динамическую визуализацию, что не может быть достигнуто при МРА с контрастированием и высоким разрешением вследствие гораздо меньшего временного разрешения (время сбора данных 20-30 с). Селективная артериальная ЦСА также обладает более высоким пространственным разрешением. Отсутствие динамической визуализации частично компенсируется современным совершенствованием МРА с высоким временным разрешением.
в) Клиническое применение МРА:
1. Окклюзивные поражения периферических артерий. МРА с контрастированием используется в диагностике окклюзивных поражений периферических артерий (ОППА), хотя некоторые факторы ограничивают ее применение. К этим факторам относятся невозможность анализировать приток контрастного средства и обнаружить сосудистые обызвествления, в части случаев - трудности визуализации артерий стоп и относительно низкое пространственное разрешение.
Благодаря аппаратам с движущимся столом и использованию различных катушек с распределенной фазой качество изображений улучшилось и стало более стабильным. Сравнительные клинические исследования показали очень хорошие результаты МРА с контрастированием, чувствительность и специфичность которой превышают 90%. Этот метод позволяет отличить клинически значимый стеноз (>50-70%) от клинически не значимого стеноза, дает возможность точно определить окклюзированный сегмент артерии и часто превосходит ЦСА в распознавании сосудов, которые могут быть использованы в качестве аутотрансплантатов для шунтирования (рис. 1-4).
Рисунок 1. а-d Распространенное двустороннее окклюзирующее поражение периферических артерий. Показаны изображения на 4 уровнях, полученные при МРА периферических сосудов с контрастированием. Представленные изображения получены посредством субтракции массивов данных до и после контрастирования и последующей обработки. На всех 4 уровнях отмечаются атеросклеротические стенозы или окклюзии артерий. Сосуды голени визуализированы от коленных суставов до подошвенных дуг.
Рисунок 2. а-d Инфраренальная окклюзия аорты. Периферическая МРА с контрастированием на 4 уровнях, произведенная с целью планирования лечения у пациента с отсутствием пульса на бедренных артериях. Инфраренальная окклюзия аорты (синдром Периша) с отчетливо визуализированными коллатералями и восстановлением кровотока. Пациент был направлен для интервенционной процедуры на почечных артериях. При поступлении обнаружено отсутствие пульса на бедренных артериях, и по этому поводу выполнена МРА с контрастированием.
а Изображение на 1-м уровне. Окклюзия левой почечной артерии и стеноз устья правой почечной артерии.
b, c Непрерывное изображение на бедренном уровне (b). Лучше выявляются восстановление кровотока слева и окклюзия правой поверхностной бедренной артерии, которая обусловила запаздывание контрастирования справа на уровне колена (c).
d Изображение на 4-м уровне. Усиление сигнала от большеберцовых артерий и артерий стоп, достаточное для целей диагностики.
Рисунок 3. a-c Окклюзия протезированных сосудов при ОППА. Периферическая МРА с контрастированием на 3 уровнях, произведенная с целью планирования лечения.
а Двусторонняя окклюзия на дистальном тазовом уровне. Илеофеморальный протез окклюзирован справа, слева отмечаются проксимальная бляшка с изъязвлением и стеноз.
b Изображение на 2-м уровне. Двусторонняя окклюзия бедренных артерий с развитием коллатералей. Правая нога ранее ампутирована на уровне ниже коленного сустава.
c В левой голени обнаружена несостоятельность двух коллатералей.
Рисунок 4. a-c Планирование лечения у пациента с острой ишемической болью. Периферическая МРА нижней конечности с контрастированием на 3 уровнях у женщины 80 лет.
а На изображении на тазовом уровне патологических изменений не выявлено.
b Изображение на 2-м уровне. Окклюзия правой поверхностной бедренной артерии на коротком протяжении со слабым развитием коллатералей (стрелка).
c Мультисегментарный стеноз и окклюзия артерий трифуркации. На основании результатов МРА окклюзия бедренной артерии подвергнута интервенционному лечению.
Дополнительное использование 2D-TOF-МРА может еще улучшить визуализацию анастомозов, возникающих при стенозах артерий. Посредством МРА с контрастированием надежно выявляются также аневризмы. Однако остаются нерешенными несколько проблем. МРА с контрастированием имеет тенденцию переоценивать степень стеноза, так что стеноз очень высокой степени может быть принят за окклюзию на коротком протяжении сосуда. Тем не менее при условии адекватного пространственного разрешения такая переоценка степени стеноза меньше при МРА с контрастированием, чем при TOF-или фазоконтрастной МРА.
Некритическое использование фильтров при постобработке может вести к недооценке патологических изменений. Умеренное пространственное разрешение с размерами векселя 1-1,5 мм3 (изотропное) удовлетворительно для общего диагноза ОППА и планирования лечения.
При более дистальных поражениях предпочтительно пространственное разрешение 1 мм3 или меньше.
Клиническое значение (степень и локализация) стеноза и наличие коллатералей, что важно при выборе лечения, можно точно оценить, когда используется пригодная методика. Для этого могут потребоваться также изображения в сагиттальной плоскости, которые особенно помогают при оценке проксимальной бифуркации бедренных артерий (планирование интервенционного доступа). Недавние публикации подтверждают превосходство МРА с контрастированием над TOF-MPA и УЗИ. МРА с контрастированием на уровне таза и, возможно, некоторых сегментов аорты рекомендуется также как исследование, предваряющее коронарографию у пациентов с клиническими симптомами.
2. Планирование интервенционных процедур и последующее динамическое наблюдение. МРА с контрастированием дает возможность надежно демонстрировать приток и отток при патологических изменениях сосудов и в этом способна заменить катетерную ангиографию у таких пациентов. Этого можно достигнуть даже посредством двухмерной фазоконтрастной МРА с запуском сканирования с ЭКГ-сигнала, комбинируя ее с TOF-MPA с высоким разрешением в плоскости, перпендикулярной сосудам зоны интереса.
Данные могут быть собраны на разных уровнях в соответствии с проекционными изображениями, полученными при ЦСА. Кроме того, массив данных, собранных при фазоконтрастной МРА с запуском сканирования с ЭКГ-сигнала, позволяет получить не только изображения кровотока, но и функциональную информацию о направлении и профиле скорости кровотока в сосудах, обеспечивая всестороннюю оценку их патологических изменений.
2D-ТОF-изображения в аксиальной плоскости больше пригодны для оценки сосудистой стенки. При ЦСА могут выявляться обызвествления, но только МРА отображает стенки сосудов, причем могут быть использованы разные ИП для различных компонентов стенки. Сравнимая информация может быть получена только посредством инвазивного интраваскулярного УЗИ. Возможности отображения изменений сосудистой стенки при чрескожном УЗИ сильно ограничены.
Таким образом, 2D-TOF с высоким разрешением может быть эффективной альтернативой интраваскулярному УЗИ как перед сосудистой интервенцией, так и после нее. В дополнение к этому высокоразрешающие ИП с Т1-, PD- и Т2-взвешенностью не только отображают анатомическую дифференцировку слоев стенки, но и дают возможность более детального дифференцирования ее различных патологических изменений.
В то время как при помощи интраваскулярного УЗИ могут быть обнаружены расслаивание интимы и разрывы бляшек, оно не позволяет предсказать клиническое течение или частоту рецидивных стенозов. Сходные ограничения имеет также МРА с высоким разрешением.
Планирование интервенционных процедур и послеинтервенционное динамическое наблюдение можно улучшить, комбинируя визуализацию кровотока в пораженных сегментах сосудов с оценкой сосудистой стенки. Таким образом, будущее МРА заключается в комбинированной оценке просвета сосудов и сосудистой стенки. Это позволит полностью реализовать присущие МРА преимущества, получая с ее помощью информацию, которую не могут обеспечить ЦСА или чрескожное дуплексное УЗИ.
3. Послеоперационное и послеинтервенционное динамическое наблюдение. МРА с контрастированием является отличным методом динамического наблюдения и контроля после хирургических операций и интервенционных процедур на сосудах (см. рис. 5-8). Она позволяет получать изображение сосудистых сегментов, подвергшихся вмешательствам, и определять приток и отток крови в них. Высокоразрешающая МРА с контрастированием особенно полезна при выявлении стенозов сосудов или анастомозов и эмболической окклюзии дистальных мелких сосудов, таких как дистальные по отношению к подколенной артерии.
Рисунок 5. a-c Послеинтервенционное и послеоперационное динамическое наблюдение. Вскоре после установки аортобифеморального протеза во всех 3 анастомозах образовались прогрессирующие шовные аневризмы. Вследствие частичной операбельности установлен аортомонофеморальный протез по краю ранее имевшегося протеза через левый инфраренальный доступ. Затем последовала установка феморо-феморального протеза с перевязкой правой наружной подвздошной артерии. Паховая аневризма была выключена из циркуляции, когда вставлялся протез. МРА с контрастированием в 3 проекциях документировала проходимость протеза и почечных артерий.
Рисунок 6. Феморо-феморальное шунтирование после трансплантации почки. МРА с контрастированием показывает проходимость протеза, соединяющего правую общую подвздошную артерию с левой общей бедренной артерией у пациента с окклюзией левой наружной подвздошной артерии после трансплантации почки. Трансплантированная артерия полностью проходима, и уже визуализируется венозный отток. В правой общей бедренной артерии видны атеросклеротические изменения (стрелка).
Рисунок 7. а, b Динамическое наблюдение после комбинированного лечения пациента с 4-й стадией окклюзивного поражения периферических артерий слева.
а При МРА с контрастированием на тазовом уровне визуализируются нитиноловый стент слева с частичным перерывом сигнала от кровотока и атеросклеротические бляшки справа (стрелки).
b Через 3 мес. после операции уже видны проксимальные и дистальные стенозы (стрелки) в венозном бедренно-подколенном шунтирующем трансплантате, который был создан по поводу окклюзии поверхностной бедренной артерии.
Рисунок 8. Динамическое наблюдение пациента с предшествующим наложением бедреннобедренного шунта и острой ишемией. При МРА с контрастированием определяется полная проходимость протеза, соединяющего правую наружную подвздошную артерию и общую бедренную артерию с левой общей бедренной артерией. Возникла окклюзия соединения с правой общей бедренной артерией (стрелка), и кровоснабжение правой ноги происходит полностью за счет коллатералей.
МРА с контрастированием позволяет точно оценивать эффективность баллонной чрескожной транслюминальной ангиопластики и тромболитической терапии. Имплантированные стенты могут вызвать потерю сигнала в зависимости от материалов, из которых они изготовлены (см. рис. 7). Очень отчетливо выявляются послеоперационные инфекционные изменения, особенно вокруг протезов (см. рис. 9, 10).
Рисунок 9. a-с Инфицированный подвздошно-бедренный протез. Пациент исследован на 9-й день после наложения подвздошно-бедренного протеза справа.
а На Т2в-изображении во фронтальной плоскости с подавлением сигнала от жировой ткани визуализируется протез (стрелка), окруженный гиперинтенсивной жидкостью.
b Очертания основы протеза видны на увеличенном изображении.
c На аксиальном срезе определяется свищевой ход (стрелка) от протеза к коже.
Рисунок 10. а-d Послеоперационное опухолевидное образование в нижнем левом квадранте живота после имплантации левого аорто-бедренного протеза с анастомозом с правой подвздошной артерией.
а При МРА с контрастированием выявляется протез без образования аневризмы.
b-d На Т1в-изображении с подавлением сигнала от жировой ткани после контрастирования выявляется скопление жидкости вокруг протеза (стрелка на рисунке c) на уровне подвздошной и бедренной артерий. Протез проходит через большое кистозное образование, которое представляет собой кисту или лимфоцеле. Развился вторичный гидронефроз слева. Пациенту был назначен курс антибиотиков продолжительностью несколько недель.
4. Интервенционные процедуры под контролем МРТ. Прямое МР-сопровожденис интервенционных процедур на сосудах пока еще находится в экспериментальной стадии. В настоящее время усилия сосредоточены на создании материалов, совместимых с МРТ, систем динамического наблюдения, методов измерений и контрастных средств для пула крови.
