1. Современные технические возможности, способствующие повышению доступности МРТ органов грудной клетки
2. Режимы для исследования паренхимы легких и диагностики объемных образований
3. Когда следует выполнять МРТ при опухолях легких
4. Расширение роли МРТ при диффузных заболеваниях легких
5. Список использованной литературы

Магнитно-резонансная томография (МРТ) — важный инструмент диагностики заболеваний средостения, грудной стенки, органов и сосудов грудной клетки, роль которого постоянно расширяется. Великолепный контраст мягких тканей делает МРТ эффективным методом диагностики, ста-дирования, хирургического планирования и оценки ответа на лечение при многих злокачественных опухолях органов грудной клетки.

МРТ обладает высокой чувствительностью к кровотоку, что делает этот метод эффективным средством мультифазной визуализации сосудов. Многоплоскостная визуализация дает возможность точной оценки сложной конфигурации внутригрудных образований и определения их границ в случаях, когда подозревается инвазия в грудную стенку, средостение и позвоночник.

Компьютерная томография (КТ) часто является первичным методом визуализации органов грудной клетки, однако сегодня все чаще в качестве первичного инструмента диагностики назначается МРТ. В этой главе мы расскажем о показаниях и практическом применении МРТ органов грудной клетки и магнитно-резонансной ангиографии (МРА), а также остановимся на MP-картине наиболее распространенных заболеваний этой области.

а) Современные технические возможности, способствующие повышению доступности МРТ органов грудной клетки. В таблице 1 представлены доступные на сегодняшний день режимы MP-сканирования и наиболее часто применяющиеся при исследовании легких. Доля МРТ в арсенале средств визуализации органов грудной клетки в последнее время значительно возросла, что связано с появлением более быстрых режимов сканирования, не требующих длительной задержки дыхания, и более эффективного ЭКГ-гейтинга.

Добиться уменьшения времени сканирования удалось благодаря появлению мультиканальных фазных МР-катушек и совершенствованию технологий параллельного сканирования. Кроме того, разработка более новых контрастных препаратов на основе гадолиния, в частности, макроциклических препаратов, снизило риск развития нефрогенного системного фиброза.

Более новые протонные режимы сканирования, в т.ч. с ультракоротким временем эхо (ТЕ) и легочной перфузией, увеличивают возможности МРТ в выявлении изменений паренхимы легких. Использование гиперполяризованных газов также расширяет возможности МРТ легких. За счет этих новых возможностей мы можем обследовать пациентов с интерстициальными заболеваниями легких и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ).

За счет уменьшения времени сканирования МРА становится более надежным методом исследования при острых и хронических заболеваниях сосудов, в т.ч. при легочной эмболии (ЛЭ). Преимуществами МРА по сравнению с КТ-ангиографией (КТА) является отсутствие ионизирующего излучения и возможность сканировать различные постконтрастные фазы после введения единственной дозы контраста. Кроме того, совершенствуется технология бесконтрастной МРА, которая позволяет проводить исследование сосудов без использования контраста.

За счет уменьшения времени сканирования МРА становится более надежным методом исследования при острых и хронических заболеваниях сосудов, в т.ч. при легочной эмболии (ЛЭ). Преимуществами МРА по сравнению с КТ-ангиографией (КТА) является отсутствие ионизирующего излучения и возможность сканировать различные постконтрастные фазы после введения единственной дозы контраста. Кроме того, совершенствуется технология бесконтрастной МРА, которая позволяет проводить исследование сосудов без использования контраста.

б) Режимы для исследования паренхимы легких и диагностики объемных образований. Диагностика объемных образований легких с использованием стандартных режимов Т1 и Т2 (рис. 1) не показала высокой надежности в отношении дифференциальной диагностики между доброкачественными и злокачественными новообразованиями. Однако последние исследования дали основания предположить, что таким дифференциально-диагностическим критерием может стать ограничение диффузии на диффузионно-взвешенных изображениях (рис. 2).

Трехмерная (3D) МРТ с ультракоротким ТЕ позволила проводить исследование легких целиком с получением изображений высокого разрешения. Необходимым условием для сохранения качества изображения легких является укорочение ТЕ в быстрых спин-эхо последовательностях. Этот метод уже показал свою клиническую эффективность в диагностике немелкоклеточного рака легкого, диффузной болезни легких и отека легких.

Исследование легких с использованием гиперполяризованных газов, например гелия-3 (³Не) или ксенона-129 (¹²⁹Хе), позволило измерять с помощью МРТ функциональные характеристики легких, что доказало свою эффективность у пациентов с астмой, ХОБЛ и муковисцидозом. Несмотря на высокое качество изображений при проведении исследований с этими газами их применение пока ограничено лишь несколькими академическими центрами, поскольку для проведения таких исследований требуется специализированное оборудование, технические специалисты и, собственно, дорогостоящий газ.

В одном из недавних исследований показано, что МРТ на ЗТ сканере, в т.ч. с использованием последовательностей Т2 половинного Фурье-преобразования в сочетании с турбо спин-эхо (HASTE) и 3D-градиентного эхо (GRE), в отношении диагностики патологии легких обладает чувствительностью 82% и специфичностью 79% по сравнению с КТ высокого разрешения (КТВР). МРТ информативна в отношении диагностики узелковых образований и консолидаций инфекционного характера у пациентов с острым миелолейкозом и нейтропенией, однако она оказалась неэффективной в отношении диагностики затемнений типа «матового стекла», видимых на КТВР.

Характер постконтрастного усиления на МР-изображениях более информативен для диагностики доброкачественных и злокачественных новообразований легких по сравнению с доконтрастными Т1- и Т2-изображениями. Злокачественные новообразования легких обладают более высокими значениями максимального контрастного усиления с более значительным спадом и ранним наступлением пика по сравнению с доброкачественными (рис. 3). Отсроченное контрастирование злокачественных опухолей также выше.

MPT-перфузия легких хорошо коррелирует с функциональными исследованиями легких у пациентов с ХОБЛ и используется для дифференциальной диагностики легких и тяжелых форм ХОБЛ. Данные о легочной перфузии можно получить с использованием методов динамического контрастного усиления (DCE) и маркировки артериального спина (ASL). При динамическом введении контраста усиление паренхимы измеряется до его введения и несколько раз после. Интенсивность сигнала паренхимы легкого выше при контрастировании гадобената димеглумином (Мультихэнс) по сравнению с гадолиния димеглумином (Магневист).

Существует нелинейная взаимосвязь между концентрацией контрастного препарата и интенсивностью MP-сигнала в артериальную фазу, поэтому при использовании DCE техник для количественной оценки легочной перфузии эффективен нелинейный метод коррекции. ASL — еще один общепринятый метод, используемый для оценки перфузии легочной паренхимы без внутривенного контрастирования. Метод заключается в получении изображений в режиме ЭКГ-гейтинга с задержкой дыхания, когда единственным отличительным фактором различных изображений становится радиочастотная (РЧ) метка крови, находящейся в сосудах на изображениях.

Субтракция изображений обеспечивает характеристики интенсивности сигнала, пропорциональные объему артериальной крови, поступающей в легкие во время сердечного цикла, что можно измерить количественно. С технической точки зрения этот метод более сложен по сравнению с DCE, и обычно он позволяет получить лишь небольшое число двухмерных изображений.

в) Когда следует выполнять МРТ при опухолях легких. Традиционно считалось, что возможности МРТ в исследовании легких ограничены ввиду относительно малого числа протонов в легочной паренхиме, появления дыхательных артефактов на фоне длительного времени сканирования, неоднородностей магнитного поля, возникающих на границах между тканями и воздухом. КТ в большинстве случаев благодаря малому времени сканирования и более высокому пространственному разрешению обладает большей по сравнению с МРТ информативностью при исследовании легких.

1. Солитарные легочные образования. МРТ на основании исследования с использованием методов DCE и отношений выведения контраста позволяет дифференцировать рак легкого от туберкулом и гамартом. Злокачественные новообразования (рис. 3) характеризуются быстрым наступлением контрастного усиления и слегка отсроченным выведением на восьмой минуте, тогда как туберкулемы и гамартомы характеризуются более медленным усилением, наступающим позднее восьмой минуты, и более низким пиком.

Однако динамическая МРТ не позволяет надежно дифференцировать рак легкого и очаговые организующиеся пневмонии, поскольку для обоих состояний характерно относительно быстрое контрастное усиление и несколько отсроченное выведение контраста. Дополнительным признаком, который может помочь дифференцировать доброкачественные и злокачественные узелки, является контрастное усиление по периферии образования (тонкое краевое усиление), которое может быть признаком доброкачественности. Аналогичным образом, неоднородное усиление с участками линейного усиления неправильной формы, т.н. сеточка усиления, чаще бывает при гамартомах, чем при других солитарных образованиях легких.

2. Оценка внелегочной инвазии. МРТ благодаря великолепной контрастности мягких тканей на изображениях считается первичным методом визуализации для оценки местной распространенности процесса при опухолях верхней борозды (Панкоста) (рис. 4). Кроме того, МРТ является исчерпывающим методом оценки инвазии опухоли в крупные сосуды, средостение, грудную стенку (рис. 5) и позвоночник в случаях, когда результаты КТ оказываются неоднозначными. МРТ также позволяет оценить вовлечение плевры и дифференцировать плевральные метастазы от первичных опухолей плевры, например солитарной фиброзной опухоли плевры (рис. 6).

Пациентам, которым по той или иной причине противопоказаны йодсодержащие контрастные препараты, в дополнение к бесконтрастной КТ для оценки поражения ворот легких, средостения или выявления метастазов в лимфоузлы может быть назначена МРТ.

МРТ также позволяет оценить инвазию опухоли в плечевое сплетение. Подходящим протоколом исследования здесь считаются тонкосрезовые (3-4 мм) аксиальные, фронтальные и косо-сагиттальные Т1- и Т2-ВИ с насыщением жира. Некоторые авторы рекомендуют использовать для Т2-визуализации методы инверсии-восстановления спинового эха (STIR), которые помогут отличить патологический сигнал опухоли от сигнала окружающей жировой ткани. Однако STIR обладает относительно низким отношением сигнал/шум, низкой контрастностью тканей и в большей степени восприимчив к артефактам тока крови по сравнению с другими методами.

На MP-томограммах нормальные стволы плечевого сплетения характеризуются низкой и промежуточной интенсивностью сигнала во всех последовательностях и со всех сторон окружены жировой тканью. Патологически измененные нервы обычно выглядят локально или диффузно утолщенными, их нормальный ход меняется или прерывается. Такие измененные нервы характеризуются высоким Т2-сигналом, который выделяется на фоне смазанной периневральной жировой ткани. Т1-визуализация с контрастным усилением в условиях опухолевого или инфекционного процесса дает сегментарное или сплошное усиление сигнала.

3. Оценка распространенности метастазов. Рак легких, согласно данным литературы, является самой частой опухолью, метастазирующей в сердце. Поражение сердца и перикарда выявляется у 17-31% пациентов с бронхогенным раком. Метастатическое поражение сердца может быть связано с такими жизнеугрожающими осложнениями, как нарушения сердечной проводимости, например полная атриовентрикулярная блокада или фибрилляция желудочков. Поэтому диагностика таких метастазов может значительно изменить тактику ведения пациента.

При МРТ метастазы в сердце обычно характеризуются низким Т1-сигналом (рис. 7) и высоким Т2-сигналом при контрастировании гадолинием. Постконтрастное усиление необходимо для дифференциальной диагностики истинной опухоли от тромбов, поскольку хронические тромбы могут характеризоваться периферическим контрастным усилением сигнала. Последовательность инверсии-восстановления с отсроченным контрастированием и очень длинным временем инверсии (Т1=600 мс) предложена как наилучший метод, позволяющий отличить истинное усиление сигнала опухоли от тромбоза.

Метастатическая опухоль, прорастающая в сердечную камеру, в режиме визуализации «черная кровь» будет видна как гиперинтенсивный дефект наполнения. Кроме того, на фоне опухоли могут отмечаться вторичные гемодинамические нарушения, в т.ч. обструкция притока и оттока через сердечные камеры и клапаны. Регургитация крови на сердечном клапане вследствие инфильтрации опухолью может быть видна как потоки крови на динамической серии изображений или на томограммах, полученных с использованием фазово-контрастных методов.

В ряде исследований было предположено, что Т2-режим позволяет дифференцировать рецидив опухоли от постлучевого фиброза. Хронический фиброз характеризуется низким Т2-сигналом, тогда как опухоли чаще дают более высокий Т2-сигнал. Однако низкая интенсивность сигнала образования не исключает наличие остаточной опухоли. Кроме того, высокая интенсивность сигнала может наблюдаться после лучевой терапии, в ранней стадии фиброза и при остром воспалении.

Постконтрастная МРТ позволяет отличить опухоль от ателектаза. Ателектаз обычно характеризуется более высокой интенсивностью сигнала по сравнению с опухолью, поскольку кровоснабжается лучше. Кроме этого, пиковая интенсивность сигнала ателектаза наступает раньше, чем у опухоли. При наличии обструкции кровотока такое соотношение может меняться.

МРТ также информативна для диагностики поражений надпочечников у пациентов с раком легких. Поражения надпочечников обнаруживаются в 21% случаев КТ, выполняемых для стадирования рака. В основном это доброкачественные аденомы. Если на МРТ отмечается потеря сигнала в толще образования при внефазовой визуализации или в последовательностях с насыщением жира, можно с уверенностью предположить наличие аденомы.

г) Расширение роли МРТ при диффузных заболеваниях легких. Когда при исследовании легких применяются обычные МР-последовательности, сигнал быстро угасает еще до того, как он может быть зарегистрирован, что связано с коротким Т2* легких (ок. 1,5 мс). Однако более новые методы обеспечивают возможность адекватного преобразования сигнала легких за счет укорочения эффективного ТЕ. Мультисрезовая чередующаяся субмиллисекундная ТЕ GRE последовательность дает возможность визуализировать всю легочную паренхиму in vivo в течение одной задержки дыхания. Метод включает фракционированную выборку эхо, высокую пропускную способность и укороченную РЧ пульсацию для минимизации ТЕ.

Кроме того, использование 3D радиальной ультракороткой ТЕ последовательности с ТЕ менее 100 мкс обеспечивает значительно лучшую визуализацию легочной паренхимы. Вариации этого 3D радиального метода применяются для одновременной визуализации легочной паренхимы и постконтрастной перфузии в течение одной задержки дыхания.

MP-визуализация легочной перфузии коррелирует с функциональными исследованиями легких у пациентов с ХОБЛ. Данные MP-перфузионного исследования, включающие интенсивность сигнала легких и отношение сигнала измененного легкого к здоровому, коррелируют с данными функциональных легочных проб. Кроме этого, между легкими и тяжелыми формами ХОБЛ имеются значительные отличия в интенсивности сигнала.

Использование гиперполяризованных газов, в т.ч. ³Не и ¹²⁹Хе, расширило диагностические возможности МРТ в исследовании вентиляции легких. Использование гиперполяризованного ³Не позволяет выявлять очаговые дефекты вентиляции при задержке дыхания примерно на 8,16 секунды. В первых исследованиях с использованием гиперполяризованного ³Не были получены достаточно оптимистичные результаты в отношении визуализации дефектов вентиляции у пациентов с индуцированным нагрузкой бронхоспазмом. Дефекты вентиляции также наблюдаются у пациентов с астмой и ХОБЛ. При астме обнаруживались неоднородные дефекты центральных воздухоносных путей, причем даже у бессимптомных пациентов.

К сожалению, гиперполяризованный ³Не — очень дорогой газ, производство которого ограничено, поскольку в природе он не встречается и получается при распаде трития. Стоимость 1 литра ³Не оценивается в $800-2000 в зависимости от целей, для которых он предназначен, и не всегда такой газ можно использовать в медицине. Кроме этого, для таких исследований необходим технически сложный поляризатор, специализированные МРТ катушки и широкополосная пропускная способность оборудования, вследствие чего возможность исследований с гиперполяризованными газами ограничена лишь немногими академическими научными центрами.

- Также рекомендуем "Возможности и показания для МРА (магнитно-резонансной ангиографии) легких"

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 23.10.2025