Идея использовать МРТ для визуализации всего тела была впервые предложена пионерами МРТ Damadian и Lauterbur в начале 1970-х годов.
Из-за очень длительного времени сбора данных и ограниченной доступности МРТ вначале использовалась только для визуализации избранных областей тела: головы, позвоночника и суставов.
Хотя визуализация всего тела возможна в настоящее время при помощи КТ и КТ/ПЭТ, МРТ всего тела может приобрести особое значение вследствие высокого мягкотканного контраста, возможностей неинвазивной визуализации сосудов и отсутствия ионизирующего излучения.
С развитием современных гибридных ИП и ИП «с одним выстрелом» появилась возможность сканирования всего тела при значительно более коротком времени сбора данных.
Однако использование быстрого градиентного эха и особенно эхопланарных ИП сопровождается выраженными артефактами восприимчивости (например, на границах между солидными тканями и воздухом), что препятствовало широкому применению этого метода. Это заставило Eustace и соавт. (1999) использовать ИП turbo-STIR, особенно для выявления метастазов в скелет.
Используя катушки для всего тела и 4-шаговое перемещение стола пациента, O’Connell и соавт. (2002) смогли получить изображения всего тела во фронтальной плоскости за 12 мин при толщине слоя 8 мм и матрице изображения 256 без необходимости перемещения катушки. Однако применение катушек для всего тела имеет тенденцию ухудшать качество изображений за счет уменьшения пространственного разрешения и снижения соотношения С/Ш.
Эти параметры были улучшены благодаря созданию системы AngioSURF или BodySURF (система неограниченного перекатывания поля обзора). Эта система впервые была использована для МРА всего тела. В одном исследовании был проведен скрининг всего тела с целью выявления метастазов посредством двухмерной ИП true-FISP в течение всего лишь 30 с (Barkhausen et al., 2001).
В другом исследовании определение стадии опухоли по всему телу посредством ИП 3D-GRE было выполнено менее чем за 15 мин (Lauenstein et al., 2002).
а) Технические положения. В настоящее время применяются три основных метода для МРТ всего тела:
- катушка для всего тела;
- система AngioSURF или BodySURF;
- технология многоканальных поверхностных катушек.
1. Катушка для всего тела. В принципе, визуализация всего тела при помощи большой встроенной в систему катушки может быть осуществлена на любом стандартном томографе с интенсивностью поля 1 или 5 Тл. Но так как такая катушка имеет максимальное поле обзора 50 см, пациента нужно несколько раз перекладывать, если не доступен мобильный расширитель головного конца стола (MobiTrak компании Philips).
Ограниченное пространственное разрешение катушки для всего тела, как правило, требует множественных повторений сбора данных.
2. Система AngioSURF или BodySURF. Эта техника основана на использовании перекатывающейся платформы, которая укрепляется на столе стандартного МР-томографа и свободно скользит вдоль оси Z. Сигнал принимается двумя элементами спинальной катушки в центре гентри и катушкой с распределенной фазой, укрепленной на глайдере.
Эту систему легко применять, если пациент худощавый, но при исследовании более полных пациентов могут возникать серьезные трудности. Можно использовать катушку с распределенной фазой, специально предназначенную для получения абдоминальных изображений, однако она дает несколько худшее качество изображений в области головы и шеи.
3. Технология тотальной матрицы (TIM). Технология TIM (компания Siemens), основанная на комбинации множественных поверхностных катушек, клинически использовалась в течение более года. Она дает возможность получать изображения всего тела с высоким разрешением (до длины тела 205 см) за один проход с 4 или 5 автоматическими перемещениями стола.
В системе TIM используются различные комбинации приемных катушек в количестве до 76 с 32 высокочастотными каналами (рис. 1) в противоположность максимально 8 приемным каналам, которые могут быть одновременно задействованы в обычных МР-томографах. Обновленное распределение катушек позволяет осуществлять параллельный сбор данных во всех трех основных плоскостях, что приводит к более высокому пространственному разрешению и более короткому времени сбора данных, позволяя завершить исследование всего тела за приемлемое время.
Рисунок 1. Технология TIM. Технология TIM предполагает использование комбинации приемных катушек (в количестве до 76 с 32 высокочастотными каналами). Максимальное поле обзора 205 см.
б) Катушки, положение пациента и импульсные последовательности. Для проведения МРТ всего тела пациента укладывают на спину. Положение стопами вперед применяется, когда используется катушка для всего тела или система AngioSURF или BodySURF, в то время как при применении системы TIM пациент укладывается головой вперед.
Размещение TIM-кагушки (катушки для головы и шеи, для грудной клетки и тела, для таза и ног) занимает примерно 2-3 мин. Используя протоколы, приведенные в таблицах 1 и 2, исследование всего тела с Т1в- и Т2в-ИП выполняется примерно за 25 мин. Исследование органов грудной клетки и брюшной полости с Т1в-FLASH и Т2в-turbo-STIR проводят на задержке дыхания, чтобы предотвратить возникновение артефактов от движений.
Затем можно селективно сканировать отдельные области тела в зависимости от клинической задачи без изменения положения пациента (см. рис. 2, 3). У крупных пациентов, чьи коленные и плечевые суставы оказываются на периферии изображаемого поля, могут возникать затруднения.
Рисунок 2. а-e МРТ всего тела у пациента с подозрением на опухоль почки. Мужчина 53 лет с жалобами на боль в спине и потерю веса 5 кг за 3 мес. При УЗИ высказано подозрение на опухоль почки. ИП T2в-HASTE во фронтальной плоскости (а) и ИП T2в-TSE с высоким разрешением и подавлением сигнала от жировой ткани (b-e) позволили визуализировать гипернефрому правой почки размерами примерно 9 см с метастазами в печень и легкие. На аксиальных срезах отмечается костная деструкция L2-позвонка справа с прорастанием опухоли в позвоночный канал. Дополнительные находки - распространенный опухолевый тромб в правой почечной вене и нижней полой вене, а также небольшой выпот в правой плевральной полости.
Рисунок 3. a-g МРТ всего тела у пациента со злокачественной меланомой. Женщина 65 лет подверглась операции удаления злокачественной меланомы левого предплечья 2 года назад. В настоящее время поступила с узловатыми образованиями в левой молочной железе и подмышечной впадине. В течение 3 мес. жалуется на боль в спине, и в течение 2 мес. наблюдаются прогрессирующие затруднения при подыскивании слов.
а-e ИП Т1в-TSE (a), T2в-HASTE (b, d, e), turbo-STIR (c). Распространенные метастазы в головной мозг, легкие и кости. Отмечены также множественные метастазы в левой молочной железе и левой подмышечной впадине.
f, g Изображения всего тела были немедленно дополнены обычными церебральными изображениями (Т1в- и Т2в-ИП).
в) Применение. МРТ всего тела имеет потенциальное применение в качестве скринингового метода диагностики доброкачественных заболеваний, при которых может наблюдаться мультиорганное поражение, и при определении стадии онкологического процесса.
г) Скрининг. В последние годы растет интерес к визуализации всего тела для выявления ранних признаков заболеваний. Благодаря созданию новых поверхностных катушек теперь стали возможными MP-изображения сердечно-сосудистой системы всего тела, а также скрининговые исследования всего тела с очень высоким пространственным разрешением.
Важной целью в ближайшем будущем является создание широкой базы данных с отчетливыми показателями отношения цены к эффективности, так как до настоящего времени не было показано, что скрининг действительно уменьшает смертность (Ladd et al., 2007). Но некритическое и беспорядочное использование МРТ всего тела наверняка не оправдано.
д) Доброкачественные заболевания. Доброкачественные заболевания, при которых могут поражаться многие органы и системы, например лангергансоклеточный гистиоцитоз или множественная эндокринная неоплазия, могут быть потенциальным будущим приложением МРТ всего тела вместе с исследованиями, специфическими для данного заболевания (например, сахарного диабета).
МРТ всего тела может заменить обычную рентгенографию и сцинтиграфию у детей с полиоссальными поражениями костей, обеспечивая такое преимущество, как отсутствие ионизирующего излучения, важное в этом возрасте. O’Connell и соавт. (2002) недавно описали возможности МРТ всего тела в диагностике полимиозита. Использовав ИП STIR, эти авторы смогли точно оценить протяженность воспалительных поражений мышц и выбрать место для биопсии.
Показано, что STIR-изображения всего тела являются полезным методом динамического наблюдения после терапии. Недавно Schmidt и соавт. (2007) опубликовали обзор по визуализации опорно-двигательной системы всего тела.
МРТ всего тела может использоваться также при оценке степени содержания жира в теле и мониторирования эффективности тренировок. Patriquin и соавт. (2001) рекомендовали заменить аутопсии МР-томографией всего тела трупов, основываясь на высокой чувствительности этого метода.
е) Применение для выявления метастазов:
1. Метастазы в скелет. Изначально МРТ всего тела применялась в качестве скрининга для выявления метастазов в кости как альтернатива радионуклидной сцинтиграфии. Несколько сравнительных исследований показало, что МРТ сравнима с остеосцинтиграфией или даже превосходит ее по чувствительности (Hargaden et al., 2003).
При сравнительном исследовании у 22 женщин с раком молочной железы (Engelhardt et al., 2004) было установлено, что МРТ скелета имеет чувствительность 92%, специфичность 90% и точность 91%. Соответствующие данные при обычной сцинтиграфии были 83, 80 и 82%.
Протокол МРТ включал ИП STIR во фронтальной плоскости, T2b-TSE в аксиальной плоскости и T1b-SE в сагиттальной плоскости для позвоночника. Tausig и соавт. (2000) обнаружили, что МРТ всего тела с одной только ИП STIR уступала сцинтиграфии в выявлении метастазов в грудную клетку (например, в ребра) и в череп.
Наряду с оценкой скелета МРТ всего тела дает возможность одновременной оценки мягкотканных структур. При начальном исследовании 17 пациентов с опухолями молочной железы МРТ позволила обнаружить метастазы в скелет у 11, метастазы в печень у 5 и интракраниальные метастазы у 3 пациентов (Walker et al., 2000). Основываясь на отсутствии ионизирующего излучения, Eustace и соавт. (1999) рекомендовали МРТ всего тела как метод выбора у беременных женщин со злокачественными опухолями.
2. CUP-синдром. Примерно 15% пациентов с метастазами в скелет имеют первичную опухоль с невыясненной первичной локализацией, что вызывает необходимость прибегать к целому ряду лабораторных, эндоскопических и визуализационных исследований. В исследовании, проведенном Eustace, первичная опухоль обнаруживалась при МРТ всего тела в щитовидной железе, легких и предстательной железе. Однако в настоящее время еще нет больших сравнительных исследований по поиску первичной опухоли с использованием МРТ и КТ/ПЭТ.
3. Плазмоцитома. Плазмоцитома (множественная миелома) - неопластическое заболевание из плазматических клеток, которое приводит к костной деструкции (солитарной, множественной, диффузной, диссеминированной), начинающейся с костного мозга, и возникновению опухолей, которые замещают нормальную гемопоэтическую ткань. Преимущественно поражаемые кости - череп, ребра, позвоночник, плечевая и бедренная кости.
Обычный метод визуализации, применяемый при плазмоцитоме в большинстве центров, - это рентгенография почти всего скелета: черепа, шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника, ребер, таза, плечевых и бедренных костей. Однако рентгенография всего скелета занимает много времени и часто дает ложноотрицательные результаты в осевом скелете. В настоящее время МРТ с использованием ИП T1b-SE и T2b-STIR обеспечивает самую высокую чувствительность (хотя и низкую специфичность) при выявлении опухолевой инвазии.
4. Лимфома. До 20% всех ходжкинских лимфом и до 40% неходжкинских лимфом сопровождается остеолитическими и остеосклеротическими поражениями скелета. Как и при плазмоцитоме, поражения скелета этой природы могут быть обнаружены с высокой чувствительностью благодаря использованию ИП T1b-SE и Т2в-turbo-STIR.
ж) Резюме. Создание быстрых ИП и новой концепции поверхностных катушек (Т1М-технология) в комбинации с параллельной визуализацией и внедрением высокоскоростных процессоров привело в последние годы к значительному прогрессу в МРТ всего тела.
Ранее опубликованные результаты МРТ всего тела у больных раком впечатляют, и в процессе разработки находится сердечно-сосудистый скрининг, осуществляемый при помощи МРТ всего тела. МРТ всего тела отличается от других методов визуализации всего тела высоким мягкотканным контрастом и отсутствием ионизирующего излучения.
Однако еще существует необходимость в контролированных проспективных исследованиях по сравнению МРТ всего тела с многослойной спиральной КТ и ПЭТ/КТ, чтобы можно было полностью оценить диагностическое значение этого метода.
