а) Головной мозг, желудочки, мозговые оболочки, череп и сосудистые структуры. Главные преимущества магнитно-резонансной томографии (МРТ) - отличная визуализация мягких тканей, возможность мультипланарного исследования, быстрое получение данных и доступные контрастные средства (КС).
МРТ зарекомендовала себя как эффективная методика исследования врожденных пороков головного мозга, нарушений гистогенеза, опухолей центральной нервной системы (ЦНС), черепных нервов (ЧН), гипофиза, мозговых оболочек и основания черепа, травм, внутричерепных кровоизлияний, ишемии и инфаркта, инфекционных и неинфекционных заболеваний, болезней обмена веществ, а также дисмиелинизирующих и демиелинизирующих заболеваний.
Рентгеновская компьютерная томография (КТ) применяется для диагностики опухолей ЦНС, мозговых оболочек, свода и основания черепа, травм, внутричерепных кровоизлияний, ишемии и инфаркта (особенно с использованием перфузионной КТ), инфекционных и неинфекционных заболеваний и болезней обмена веществ. Благодаря своей широкой доступности и быстрому получению результата, КТ играет важную роль в оценке состояния больных с тяжелой травмой в приемном отделении. Мультидетекторная КТ - отличный метод визуализации для оценки состояния основания черепа, глазниц, носоглотки, ротоглотки и дна полости рта.
КТ применяют для определения местоположения и выраженности поражений костей основания черепа, таких как метастатические опухоли, множественная миелома, хордомы и хондросаркомы.
Данные МРТ и КТ могут также использоваться, чтобы получить изображения артерий и вен на экране, подобно обычной ангиографии (МР- и КТ-ангиография). Другие варианты клинического использования МРТ включают получение спектральных данных, которые позволяют оценить биохимические свойства интересующих областей мозга (МР-спектроскопия), обнаружение диффузии протонов воды в головном мозге и его оболочках (диффузионно-взвешенные изображения [ДВИ]) и картирование измеряемого коэффициента диффузии (ИКД), а также соотношение дезоксигемоглобина к оксигемоглобину в местах мозговой активности (функциональная МРТ).
Пахигирия. На корональном Т1-ВИ (a) и аксиальном Т2-ВИ (b) в лобных долях визуализируются толстые извилины с неглубокими бороздами (стрелки). Граница между утолщенной корой и белым веществом сглажена
б) Изображение нормальной ткани головного мозга при компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Изображение мозговой ткани зависит от техники проведения КТ и используемых импульсных последовательностей МРТ, а также от возраста больного. Миелинизация мозга начинается на 5-м месяце эмбрионального развития и быстро прогрессирует в течение первых 2 лет жизни. Степень миелинизации сказывается на изображении мозговой паренхимы при МРТ и КТ. У взрослых на Т1-ВИ кора головного мозга имеет промежуточный сигнал, интенсивность которого ниже, чем у нормального белого вещества.
На Т2-ВИ серое вещество имеет промежуточный сигнал, интенсивность которого выше, чем у белого вещества. У младенцев в возрасте менее 6 мес. картина МРТ обратная из-за незавершенной миелинизации их мозговой ткани. Созревание, или миелинизация мозговой ткани, как видно при сравнении Т1-ВИ с Т2-ВИ, происходит в разные сроки. В смысле анатомического расположения и сроков миелинизация происходит в предсказуемой и характерной форме.
Изменения на Т1-ВИ становятся совершенно отчетливыми в течение первых 6 месяцев жизни, тогда как изменения на Т2-ВИ хорошо видны в возрастном диапазоне от 6 до 18 мес.
«Взрослая» структура сигнала МРТ серого и белого вещества начинает постепенно появляться в возрасте приблизительно 6 мес. и становится зрелой после 18 мес.
При КТ изображение мозговой ткани зависит от экспозиции (mAs) и используемого пикового анодного напряжения (kVp). Незрелый миелин у новорожденных и младенцев имеет меньшую плотность, чем миелин у детей старшего возраста. У взрослых кора головного мозга имеет промежуточную плотность, которая несколько выше, чем у нормального белого вещества. Изменения изображения, наблюдаемые по мере созревания миелина, более отчетливо видны при МРТ, чем при КТ.
Для оценки состояния мозговой паренхимы в дополнение к обычно используемой стандартной последовательности быстрых спиновых эхо (FSE), как правило, используются другие импульсные последовательности МРТ или режимы исследования, такие как инверсия-восстановление (инверсия-восстановление с коротким Т1 [STIR] для режима с подавлением сигнала от жира, Т1- или Т2-взвешенная последовательность инверсия-восстановление с подавлением сигнала от жидкости [FLAIR] и т.д.), Т2*-изображение с последовательностью градиент-восстановленных эхо и Т1-ВИ с последовательностью очищенных градиент-восстановленных эхо (GRE), изображение в режиме свободной прецессии в установившемся состоянии (SSFP), перенос намагниченности, диффузионная/перфузионная МРТ и частотно-селективное химическое насыщение. Детальные обсуждения этих последовательностей и режимов можно найти в других источниках.
Юноша 17 лет с пилоцитарной астроцитомой в правой лобной доле. На аксиальном Т2-ВИ (а) определяется очаговое солидно-кистозное образование. На постконтрастном аксиальном Т1 -ВИ (b) наблюдается накопление КС солидным компонентом опухоли
в) Изображение патологии головного мозга при магнитно-резонансной и компьютерной томографии. При большинстве патологических процессов на КТ-изображении снижается плотность пораженной ткани, а при МРТ увеличивается время релаксации, что приводит к уменьшению интенсивности сигнала по сравнению с прилегающей нормальной тканью на Т1-ВИ и ее увеличению на Т2-ВИ. К таким процессам относятся ишемия, инфаркт, воспаление, инфекция, демиелинизация и дисмиелинизация, метаболическая или токсическая энцефалопатия, травма, новообразования, глиоз, лучевое поражение и изменения, связанные с энцефаломаляцией.
К появлению областей с низкой плотностью при КТ могут приводить и другие патологические процессы. Это интактные или лопнувшие дермоидные кисты, тератомы, липомы, а также кистозные образования с высоким содержанием белка или холестерина; аналогичные результаты бывают в случае применения для миелографии йофендилата (Pantopaque).
Области, в которых нарушен гематоэнцефалический барьер, также можно оценить с помощью внутривенного введения йодсодержащего КС при КТ и препаратов на основе гадолиния при MPT. Проникновение КС через гематоэнцефалический барьер повышает рентгеновскую плотность при КТ (контрастирование) и дает высокий сигнал на Т1-ВИ. Высокий сигнал, наблюдаемый при МРТ после применения КС, является следствием уменьшения Т1- и Т2-параметров (электромагнитного отклика) ядер водорода в мозговой ткани, примыкающей к КС, которое просочилось в паренхиму через поврежденный гематоэнцефалический барьер. КТ и МРТ с контрастированием играют важную роль при обследовании головы.
В дополнение к контрастированию патологически измененных внутричерепных тканей КТ- и MPT-контрастирование позволяет видеть непораженные ткани: вены, сосудистое сплетение, аденогипофиз, воронку гипофиза, шишковидную железу и area postrema ромбовидной ямки.
г) Магнитно-резонансная томография при внутричерепных кровоизлияниях. При внутримозговых кровоизлияниях MPT-картина может различаться в зависимости от давности возникновения гематомы, степени окисления железа в гемоглобине, гематокрита, концентрации белка, особенностей формирования кровяного сгустка и его ретракции, а также от размера и местоположения кровоизлияния. В острейшем периоде кровоизлияния в кровяном сгустке присутствует оксигемоглобин, который содержит двухвалентное железо, являющееся диамагнетиком. Оксигемоглобин не оказывает существенного вляния на значения Т1 и Т2 окружающих тканей, но может обусловить их локальный отек.
Через несколько часов в период острой фазы гематомы оксигемоглобин теряет кислород и превращается в дезоксигемоглобин. Последний также содержит двухвалентное железо, но с одной свободной связью и становится парамагнетиком. В результате дезоксигемоглобин уменьшает показатели Т2 в кровяном сгустке, параметры Т1 изменяются незначительно. При МРТ дезоксигемоглобин в гематоме будет иметь промежуточный Т1-сигнал и низкий сигнал на Т2-ВИ в импульсных последовательностях спиновых или градиентных эхо.
Позднее, в ранней подострой фазе гематомы, дезоксигемоглобин окисляется до трехвалентного железа, превращаясь в сильный парамагнетик — метгемоглобин. Метгемоглобин сокращает Т1-параметры ядер водорода, имеет высокий сигнал на Т1-ВИ. Пока эритроциты в сгустке не повреждены и метгемоглобин находится внутри клеток, значения Т2 также снижены, поэтому на Т2-ВИ сигнал будет гипоинтенсивным.
В поздней подострой фазе кровоизлияния мембраны эритроцитов разрушаются, что приводит к образованию внеклеточного метгемоглобина, который имеет высокий сигнал и на Т1-, и на Т2-ВИ. В хронической фазе метгемоглобин продолжает окисляться и разрушается макрофагами до гемосидерина, который имеет отчетливо низкий сигнал на Т2-ВИ и от промежуточного до пониженного сигнал на Т1-ВИ.
MP-признаки субдуральных гематом многообразны, хотя их проявления могут развиваться по такому же сценарию, как и при внутримозговых гематомах. Хронические субдуральные гематомы часто имеют сигнал от промежуточного до пониженного на Т1-ВИ и высокий сигнал на Т2-ВИ. Субарахноидальное кровоизлияние часто плохо видно на Т1-и Т2-ВИ, хотя иногда его можно определить при длительном времени повторения (TR)/коротком времени эха (ТЕ) (изображениях, взвешенных по протонной плотности [PD-ВИ]) или на FLAIR-изображениях.
Для дифференциальной диагностики внутричерепного кровоизлияния нужно иметь в виду, что обусловить появление гиперинтенсивных очагов на Т1-ВИ могут также жир, неповрежденные или разорвавшиеся дермоидные кисты, тератомы, липомы и кистозные образования с высокой концентрацией белка или холестерина, а также применение йофендилата (Pantopaque).
д) Компьютерная томография при внутричерепных кровоизлияниях. При внутримозговых кровоизлияниях КТ-картина зависит от давности возникновения гематомы, гематокрита, концентрации белка, особенностей формирования кровяного сгустка и его ретракции, а также от размера и местоположения кровоизлияния. На первой неделе внутримозговые гематомы, как правило, имеют высокую плотность.
В конце подострой фазы (от 7 дней до 6 нед.) плотность внутримозговых гематом снижается на 1,5 HU в день и они становятся изо- или гиподенсивными. Хронические гематомы имеют низкую плотность из-за очаговой энцефаломаляции. КТ-признаки субдуральных гематом многообразны, хотя их проявления могут развиваться по такому же алгоритму, как и при внутримозговых гематомах. Острые субдуральные гематомы, как правило, имеют высокую плотность. КТ является оптимальным методом исследования для диагностики острого субарахноидального кровоизлияния и более надежна, чем МРТ. Кроме того, КТ - наиболее подходящий метод исследования для диагностики острых перидуральных и субдуральных гематом в силу доступности оборудования и быстрого получения изображения, а также возможности диагностировать нередко сопутствующие этому травмы и переломы черепа.
