МРТ головного мозга

Магнитно-резонансная томография головного мозга (МРТ головного мозга) — метод медицинской визуализации, основанный на явлении ядерного магнитного резонанса, позволяющий получать послойные изображения структур головного мозга, его сосудов, черепно-мозговых нервов и окружающих тканей без использования ионизирующего излучения.

Физические основы метода

Метод МРТ использует свойства протонов (ядер атомов водорода), входящих в состав воды и органических молекул. При помещении пациента в сильное магнитное поле (обычно от 1,5 до 3 Тл) магнитные моменты протонов выстраиваются вдоль поля. Затем на объект воздействуют радиочастотными импульсами определённой частоты, что вызывает резонансное поглощение энергии и смещение магнитных моментов протонов. После прекращения импульсов протоны возвращаются в исходное состояние, излучая энергию в виде радиосигнала. Этот сигнал регистрируется приёмными катушками и обрабатывается компьютером для построения изображения.

Характеристики сигнала зависят от двух основных тканевых параметров — времени продольной (Т1) и поперечной (Т2) релаксации. Разные ткани головного мозга (серое вещество, белое вещество, ликвор, опухолевая ткань, отёк) обладают различными значениями Т1 и Т2, что и создаёт контраст на томограммах.

Показания к проведению

МРТ головного мозга назначается при широком спектре неврологических и нейрохирургических состояний. Основные показания включают:

• Объёмные образования: подозрение на опухоль головного мозга (первичную или метастатическую), кисту, абсцесс. Метод позволяет оценить локализацию, размеры, структуру образования, его взаимоотношение с функционально значимыми зонами.
• Сосудистые заболевания: острые и хронические нарушения мозгового кровообращения (ишемические и геморрагические инсульты, транзиторные ишемические атаки), аневризмы, артериовенозные мальформации, тромбоз венозных синусов. МРТ высокочувствительна к выявлению острой ишемии в первые часы (диффузионно-взвешенные изображения).
• Демиелинизирующие заболевания: рассеянный склероз, оптикомиелит, острый рассеянный энцефаломиелит. МРТ головного мозга является основным инструментом диагностики рассеянного склероза, позволяя визуализировать очаги демиелинизации в белом веществе.
• Травматические повреждения: черепно-мозговая травма (ушибы, контузионные очаги, диффузное аксональное повреждение, гематомы — эпидуральные, субдуральные, внутримозговые).
• Воспалительные и инфекционные заболевания: менингит, энцефалит, абсцесс мозга, нейроСПИД, туберкулёзное поражение.
• Эпилепсия: особенно при фармакорезистентных формах для выявления структурных изменений (гиппокампальный склероз, кортикальные дисплазии).
• Гидроцефалия: оценка размеров и формы желудочков мозга, проходимости ликворопроводящих путей.
• Дегенеративные заболевания: деменции (болезнь Альцгеймера, лобно-височная деменция), болезнь Паркинсона, мультисистемная атрофия, прогрессирующий надъядерный паралич. МРТ позволяет выявить атрофию определённых отделов мозга.
• Заболевания гипофиза: аденомы гипофиза, краниофарингиомы (выполняется с тонкими срезами на зону турецкого седла).
• Врождённые аномалии развития: мальформации коры, агенезия мозолистого тела, иные пороки развития.
• Головные боли неясного генеза: при подозрении на вторичную природу цефалгии.

Противопоказания

Противопоказания к МРТ делятся на абсолютные и относительные. Абсолютные делают проведение исследования невозможным:

• Наличие ферромагнитных имплантатов, осколков, клипс на сосудах (могут смещаться под действием магнитного поля).
• Имплантированные электронные устройства: кардиостимуляторы (водители ритма), инсулиновые помпы, кохлеарные импланты, нейростимуляторы.
• Выраженная клаустрофобия (боязнь замкнутого пространства), если невозможно применить седацию.
• Первый триместр беременности (решение принимается коллегиально, при возможности замены на другие методы, МРТ в этом сроке стараются избегать из-за отсутствия убедительных данных о безопасности дляплода, хотя вредных эффектов официально не доказано; со второго триместра считается безопасным методом без применения контраста тем не менее проводится только по абсолютным показаниям — согласно рекомендациям российского Министерства здравоохранения беременность является условным противопоказанием кроме сроков когда требуется избегать исследований первого триместра и только если нельзя использовать другие методы лучевой нагрузки уровнем ниже чем допустимая нормативная база РФ регулирует этот процесс отдельно для каждого триместра согласно стандартам МРТ может проводиться только по решению консилиума).

Относительные противопоказания требуют оценки риска и принятия мер:

• Наличие неферромагнитных имплантатов (титановые скобы, зубные протезы, несъёмные ортопедические конструкции) — могут создавать артефакты, ухудшающие качество изображения в области имплантата, но исследование в целом возможно.
• Татуировки с металлосодержащими чернилами — возможен риск ожогов кожи в области татуировки в зоне воздействия радиочастот.
• Масса тела более 150–180 кг (зависит от технических характеристик конкретного томографа и диаметра туннеля).
• Неспособность пациента лежать неподвижно длительное время (болевой синдром, гиперкинезы, психические расстройства). В таких случаях может потребоваться седация или наркоз.

Методика проведения

Исследование проводится в положении пациента лёжа на спине на выдвижном столе томографа. Голова фиксируется валиками и специальной катушкой (head coil). Стол задвигается в туннель аппарата. Время стандартного исследования (без контраста) — от 15 до 30 минут. В течение всего времени пациент должен сохранять неподвижность, особенно головы, так как движение приводит к появлению артефактов размытия.

Врач-рентгенолог (или технолог-радиолог) из кабины управления по громкой связи даёт команды о задержке дыхания (не во всех последовательностях) и информирует о смене этапов сканирования. Во время работы томографа слышен громкий повторяющийся стук и гул (работа градиентных катушек), для снижения дискомфорта пациенту могут предложить беруши или наушники.

С контрастным усилением

При подозрении на опухоль, абсцесс, менингит, активный рассеянный склероз или сосудистые мальформации исследование может быть дополнено внутривенным введением контрастного вещества на основе гадолиния. Контраст накапливается в областях с нарушенным гематоэнцефалическим барьером (например, в активно растущих опухолях, в свежих очагах демиелинизации) или в участках интенсивного кровотока. Процедура введения контраста занимает несколько секунд; затем проводится повторная серия сканирований. Риск тяжёлых аллергических реакций на гадолиний низок (менее 0,04 %), но возможен. У пациентов с хронической почечной недостаточностью контрасты могут быть опасны из-за риска развития нефрогенного системного фиброза (тяжёлого фиброзирующего заболевания). В Российской Федерации применяются только макроциклические препараты гадолиния, которые считаются более безопасными.

Протоколы и последовательности

Для получения всесторонней информации применяют несколько импульсных последовательностей:

• Т1-взвешенные изображения (Т1-ВИ): хорошо демонстрируют нормальную анатомию; серое вещество на них темнее белого; ликвор — чёрного цвета. Используются для анатомической привязки и для оценки кровоизлияний в подострой стадии.
• Т2-взвешенные изображения (Т2-ВИ): ликвор ярко-белый; отёк, зона ишемии, опухоль — более яркие, чем нормальная ткань мозга. Высокочувствительны к увеличению содержания воды (отёк, воспаление, глиоз).
• FLAIR (Fluid Attenuation Inversion Recovery): последовательность, подавляющая сигнал от ликвора, делая его тёмным. Это позволяет лучше визуализировать мелкие очаги демиелинизации, перивентрикулярный отёк, корковые ишемические изменения, которые на обычных Т2-ВИ могут маскироваться ярким ликвором.
• DWI (Diffusion-Weighted Imaging): диффузионно-взвешенные изображения, позволяющие оценить степень свободного движения молекул воды в ткани. Область острого ишемического инсульта (клеточный отёк, ограничение диффузии) ярко светится на DWI в первые часы после события. Также используется при дифференциации абсцесса (резкое ограничение диффузии) от опухоли или кисты.
• SWI (Susceptibility-Weighted Imaging): последовательность взвешенная по магнитной восприимчивости, чувствительная к продуктам деградации крови (дезоксигемоглобин, метгемоглобин, гемосидерин) и кальцию. Позволяет выявлять микро- и макрогеморрагии, диагностировать микрокровоизлияния при церебральной амилоидной ангиопатии, а также определять венозное тромбоз и геморрагический компонент в опухолях.
• МР-ангиография (MRA) и МР-флебография (MRV): бесконтрастные методики визуализации артерий и вен головного мозга, основанные на эффекте время-пролёта (TOF — Time-of-Flight) или фазово-контрастном методе. Позволяют оценить стенозы, окклюзии, аневризмы, мальформации без введения контраста.
• Тонкие срезы на гипофиз (тонкие 1–2 мм срезы в коронарной проекции на Т1 до и после контраста): стандартный протокол для оценки турецкого седла и гипофиза.
• Т1 с контрастом (Т1+C): проводится после введения гадолиниевого контрастного вещества для выявления очагов активного накопления (усиления контраста) в стенках сосудов, опухолях, воспалительных очагах.

Интерпретация результатов

Описание заключения МРТ головного мозга выполняет врач-рентгенолог. Оцениваются следующие параметры:

1. Анатомия и симметричность полушарий: отсутствие или наличие ассиметрии, смещения срединных структур (масс-эффект).
2. Желудочковая система: размеры, форма, симметричность боковых, третьего и четвёртого желудочков, наличие расширения (гидроцефалия), атрофии, признаки окклюзии.
3. Субарахноидальное пространство: наличие жидкости, расширение борозд (кортикальная атрофия), признаки отёка.
4. Ствол мозга и мозжечок: наличие структурных изменений, атрофии (например, при мультисистемной атрофии стволовые структуры могут быть уменьшены в объёме).
5. Белое вещество: распространённость и тип очаговых изменений (демиелинизирующие бляшки, сосудистого генеза — хронические сосудистые изменения, лейкоареоз, лакунарные кисты).
6. Сосуды Виллизиева круга (при МРА): их проходимость, наличие аневризм, мальформаций.
7. Наличие объёмных образований: их локализация, размер, структура, характер накопления контраста, наличие перифокального отёка (зона отёка вокруг опухоли).
8. Гипофиз (если входит в протокол): его размеры, высота, однородность, наличие микро- или макроаденом.
9. Внутренние слуховые проходы (при невриноме слухового нерва): симметричность, размеры.

Преимущества и ограничения

Преимущества:

• Высокое тканевое разрешение — наилучшее среди всех методов лучевой диагностики для мягких тканей;
• отсутствие ионизирующего излучения (рентгеновских лучей);
• возможность получения изображений в любой плоскости (аксиальной, коронарной, сагиттальной) без изменения положения пациента;
• возможность оценки не только анатомии, но и метаболических процессов (с помощью диффузии, перфузии, МР-спектроскопии) и функциональной активности коры головного мозга (фМРТ).

Ограничения:

• Длительное время сканирования (15–30 минут и более), что затрудняет обследование детей, беспокойных пациентов, больных с клаустрофобией;
• невозможность исследования при наличии ферромагнитных имплантов;
• чувствительность к движению — артефакты снижают диагностическую ценность;
• высокая стоимость оборудования и исследования;
• относительно низкая чувствительность к кальцификатам и костным изменениям (в отличие от КТ);
• необходимость седации или анестезии для некоторых групп пациентов.

Безопасность

МРТ считается безопасным методом, не оказывающим вредного воздействия на организм при соблюдении всех мер предосторожности. Сильное магнитное поле может притягивать ферромагнитные предметы (металлические инструменты, кислородные баллоны, монеты, ключи), которые, ускоряясь в сторону туннеля, способны серьёзно травмировать пациента или персонал. Поэтому в зоне действия магнитного поля запрещено нахождение любых ферромагнитных объектов.

Пациент должен перед исследованием снять все металлические предметы (украшения, часы, ремни, очки, зубные протезы). При необходимости перед сканированием врач обязан опросить пациента о наличии имплантов, осколков, кардиостимуляторов, а при неясности — запросить выписки или снимки, подтверждающие безопасность материала (например, рентгенограммы на наличие металлических осколков).

Области применения

Помимо диагностики заболеваний, МРТ головного мозга используется в научных исследованиях (функциональная МРТ для изучения когнитивных процессов, картирование мозговой активности), в планировании нейрохирургических операций (пространственная навигация с помощью стереотаксических МРТ-данных), в психиатрии (оценка структурных изменений при шизофрении, депрессии, биполярном расстройстве). В Российской Федерации МРТ головного мозга входит в стандарты медицинской помощи при многих неврологических и нейрохирургических заболеваниях.

Источники

1. Терновой С.К., Амосов В.И., Воробьёва Н.В. и др. Лучевая диагностика. Национальное руководство. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.
2. Гланц Р.М. Магнитно-резонансная томография в неврологии и нейрохирургии. — М.: Практическая медицина, 2018.
3. Osborn A.G. Osborn's Brain: Imaging, Pathology, and Anatomy. — 2nd ed. — Lippincott Williams & Wilkins, 2018.
4. Barkovich A.J., Raybaud C. Pediatric Neuroimaging. — 6th ed. — Wolters Kluwer, 2019.
5. Стандарт оснащения и порядок проведения магнитно-резонансной томографии. Приказ Министерства здравоохранения РФ от 15.03.2016 № 145н (ред. от 14.04.2020) «Об утверждении порядка оказания медицинской помощи взрослому населению по профилю "рентгенология"».
6. Араблинский А.В., Баев А.В., Васильев А.Ю., Раджабов С.Д., Семёнов И.А. Магнитно-резонансная томография. Руководство для врачей. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020.
7. Методические рекомендации по применению контрастных средств на основе гадолиния в магнитно-резонансной томографии. Российское общество рентгенологов и радиологов (РОРР), 2018 (утверждено главным внештатным специалистом по лучевой диагностике Минздрава РФ).