Магнитно-резонансная томография

Магнитный резонанс, или, как его называли и по-прежнему называют в естественных науках, — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), — это явление, впервые упомянутое в на­учной литературе в 1946 г. учеными США F.Bloch и E.Purcell. После включения ЯМР в число методов медицинской визуализации слово «ядерный» было опущено. Совре­менное название метода магнит­но-резонансная томография (МРТ) трансформировалось из более ран­него названия — ЯМР исключите­льно из соображений маркетинга и радиофобии населения. Основными элементами магнитно-резонансно­го томографа являются: магнит, ге­нерирующий сильное магнитное поле; излучатель радиочастотных импульсов; приемная катушка-де­тектор, улавливающая ответный сигнал тканей во время релаксации; компьютерная система для преоб­разования получаемых с катуш­ки-детектора сигналов в изображе­ние, выводимое на монитор для ви­зуальной оценки.

В основе метода МРТ лежит яв­ление ЯМР, суть которого в том, что ядра, находящиеся в магнит­ном поле, поглощают энергию ра­диочастотных импульсов, а при за­вершении действия импульса излу­чают эту энергию при переходе в первоначальное состояние. Индук­ция магнитного поля и частота прилагаемого радиочастотного им­пульса должны строго соответство­вать друг другу, т.е. находиться в резонансе.

Роль классического рентгенов­ского исследования ограничена возможностью получения изобра­жения только костных структур. Вместе с тем костные изменения ВНЧС, как правило, появляются на поздних стадиях заболеваний, что не позволяет своевременно оценить характер и степень выра­женности патологического процес­са. В 1970—1980-е годы для диа­гностики дисколигаментарных из­менений применялась артротомо-графия с контрастированием поло­сти сустава, которая как интервен­ционное вмешательство в настоя­щее время вытеснена более инфор­мативными для врача и необреме­нительными для больного исследо­ваниями. Широко используемая в современной клинике рентгенов­ская КТ позволяет детально оце­нить структуру костей, образую­щих ВНЧС, но чувствительность этого метода в диагностике изме­нений внутрисуставного диска слишком низка. В то же время МРТ как неинвазивная методика позволяет объективно оценить со­стояние мягкотканных и фиброз­ных структур сустава и прежде все­го структуру внутрисуставного дис­ка. Однако, несмотря на высокую информативность, МРТ ВНЧС не имеет стандартизованной методики выполнения исследования и ана­лиза выявляемых нарушений, что порождает разночтение получае­мых данных.

Под действием сильного внешне­го магнитного поля в тканях созда­ется суммарный магнитный мо­мент, совпадающий по направле­нию с этим полем. Это происходит за счет направленной ориентации ядер атомов водорода (представля­ющих собой диполи). Величина магнитного момента в изучаемом объекте тем больше, чем выше на­пряженность магнитного поля. При выполнении исследования на изу­чаемую область воздействуют ра­диоимпульсы определенной часто-

ты. При этом ядра водорода полу­чают дополнительный квант энер­гии, который заставляет их подня­ться на более высокий энергетиче­ский уровень. Новый энергетиче­ский уровень является в то же время менее стабильным, а при прекращении действия радиоимпу­льса атомы возвращаются в преж­нее положение — энергетически менее емкое, но более стабильное. Процесс перехода атомов в перво­начальное положение называется релаксацией. При релаксации ато­мы испускают ответный квант энергии, который фиксируется вос­принимающей катушкой-детекто­ром.

Радиоимпульсы, воздействую­щие во время сканирования на «зону интереса», бывают различ­ными (повторяются с разной час­тотой, отклоняют вектор намагни­ченности диполей под различными углами и т.д.). Соответственно и ответные сигналы атомов во время релаксации неодинаковые. Разли­чают время так называемой продо­льной релаксации, или Т1, и время поперечной релаксации, или Т2. Время Т1 зависит от размера моле­кул, в состав которых входят дипо­ли водорода, от мобильности этих молекул и тканях и жидких средах. Время Т2 в большей степени зави­сит от физических и химических свойств тканей. На основе времени релаксации (Т1 и Т2) получают Т|-и Тг-взвешенные изображения (ВИ). Принципиальным является то, что одни и те же ткани имеют различную контрастность на Т1 и Т2 ВИ. Например, жидкость имеет высокий МР-сигнал (белый цвет на томограммах) на Т2 ВИ и низ­кий МР-сигнал (темно-серый, чер­ный) на Т1 ВИ. Жировая ткань (в клетчатке, жировой компонент губчатой кости) имеет высокой ин­тенсивности МР-сигнал (белый) как на Т1, так и на Т2 ВИ. По из­менению интенсивности МР-сиг-нала на Т1 и Т2 ВИ различными

структурами можно судить об их качественном строении (кистозная жидкость).

В современной лучевой диагнос­тике метод МРТ считается самым чувствительным при выявлении из­менений в мягкотканных структу­рах. Этот метод позволяет получать изображения в любой плоскости без изменения положения тела па­циента, безвреден для человека.

Однако существуют противопо­казания к выполнению МРТ, свя­занные с повреждающим воздейст­вием магнитного поля и радиоим­пульсов на некоторые аппараты (сердечные водители ритма, слухо­вые аппараты). Не рекомендуется выполнять МРТ при наличии в ор­ганизме пациента металлических имплантатов, клемм, инородных тел. Поскольку большинство МР-томографов представляют собой замкнутое пространство (туннель магнита), выполнение исследова­ния у пациентов с клаустрофобией крайне затруднительно или невоз­можно. Другим недостатком МРТ является продолжительное время исследования (в зависимости от программного обеспечения томо­графа от 30 мин до 1 ч).

Поскольку оба сустава функцио­нируют как единое целое, нужно обязательно проводить билатераль­ное исследование. Принципиаль­ным является применение катушки (поверхностной) малого диаметра (8—10 см), что позволяет получить максимальное пространственное разрешение. При позиционирова­нии катушки ее центр располагают на 1 — 1,5 см вентральнее наружного слухового прохода (рис. 3.33).

Методика МР-исследования.

Сканирование начинается при за­крытом рте (в положении привыч­ной окклюзии), а затем — при от­крытом до 3 см рте для определе­ния максимальной физиологиче­ской смещаемое™ внутрисуставно­го диска и суставной головки. С це­лью удержания открытого рта в ста-

Рис. 3.33.Позиционирование катуш­ки-детектора при МРТ.

С — катушка; TMJ — ВНЧС; ЕАС — наруж­ный слуховой проход.

бильном положении применяют фиксаторы из немагнитного мате­риала.

Стандартный протокол МР-ис-следования включает выполнение парасагиттальных Т1 и Т2 ВИ, па-ракорональных Т1 ВИ в положении окклюзии, парасагиттальных Т1 ВИ при открытом рте и кинематику су­става (сканирование выполняют в несколько фаз при постепенном от­крывании рта от закрытого до мак­симально открытого положения). Парасагиттальные срезы планиру­ются по плоскости, перпендикуляр­ной длинной оси суставной голов­ки. Зона исследования включает наружный слуховой проход, дно ви­сочной ямки, восходящую ветвь нижней челюсти. Эта проекция предпочтительна для исследования внутрисуставного диска и диффе-ренцировки других внутрисустав­ных структур.

Т1 ВИ позволяют четко диффе­ренцировать форму, структуру, сте­пень дегенерации диска, выявить изменения латеральной крыловид­ной мышцы (в том числе фиброз в верхнем брюшке), оценить состоя­ние биламинарной зоны и связок, а также костных структур. После по­лучения Т1 ВИ выполняют Т2 ВИ, аналогичные по геометрии скани­рования (направлению плоскости

сканирования, толщине срезов и промежутков между ними, величи­не поля обзора). Т2 В И позволяют четко выявлять даже минимальное количество жидкости в верхнем и нижнем отделах сустава, отек била­минарной зоны и периартикуляр-ных мягких тканей.

Следующий этап исследования — получение парасагиттальных Т1 взвешенных сканов при открытом рте. Эта последовательность помо­гает оценить подвижность внутри­суставного диска, смещаемость ди­ска и суставной головки относите­льно друг друга. Оптимальная вели­чина открывания рта 3 см, когда головка нормальной подвижности смещается под верхушку суставного бугорка. Паракорональные (фрон­тальные) срезы выполняются па­раллельно длинной оси суставных головок в положении окклюзии. Эти проекции предпочтительны для оценки бокового смещения диска, конфигурации и деформации сус­тавной головки.

Парасагиттальные Т2 ВИ имеют меньшее анатомо-топографическое разрешение по сравнению с Т1 ВИ. Но Т2 ВИ более чувствительны и предпочтительны для выявле­ния внутрисуставной жидкости при различных патологических состоя­ниях.

Если ВНЧС изменен вторично, а первичный процесс локализуется в окружающих тканях, выполняют Т2-взвешенные томограммы в ак­сиальной проекции, а также Т1-взвешенные томограммы в ак­сиальной и фронтальной проекциях до и после контрастного усиления (внутривенного введения контраст­ных препаратов, содержащих хила-ты гадолиния). Контрастное усиле­ние целесообразно при поражении ВНЧС вследствие ревматоидных процессов.

Быстрые последовательности ме­тода используют при исследовании кинематики сустава для оценки положения диска и суставной го-

Рис. 3.34. Т1 ВИ в кососагиттальной проекции. Нормальное взаиморасположение суставных структур при центральной окклюзии. На схеме стрелкой обозначены центральная зона диска и вектор жевательной нагрузки.

ловки в 5 различных фазах откры­вания рта: от положения окклюзии (1-я фаза) до максимально откры­того рта (5-я фаза). Статичные МР-томограммы позволяют оце­нить положение диска и головки только в двух позициях. Кинемати­ка дает четкое представление о по­движности структур сустава в про­цессе постепенного открывания рта.

Нормальная МР-анатомия.Косо-сагиттальные сканы позволяют ви­зуализировать суставную головку как выпуклую структуру. На Т1 ВИ низкой интенсивности кортикаль­ный слой костных элементов суста­ва, как и фиброзный хрящ сустав­ных поверхностей, четко отличает­ся от жиросодержащего трабекуляр-ного компонента кости. Суставная головка и ямка имеют четкие округленные контуры. В положе­нии центральной окклюзии (закры­тый рот) суставная головка распо­ложена в центре суставной ямки. При этом максимальная ширина суставной щели 3 мм, расстояние между поверхностью головки до пе­редних и задних отделов суставной ямки одинаковое.

Внутрисуставной диск визуали­зируется как двояковогнутая струк-

тура низкой интенсивности и од­нородной структуры (рис. 3.34). Нерезкое повышение интенсивно­сти сигнала задних отделов диска отмечается в 50 % неизмененных дисков и не должно рассматривать­ся как патология без соответст­вующих изменений формы и поло­жения.

В положении окклюзии диск располагается между головкой и задним скатом суставного бугорка. В норме верхний полюс головки в положении окклюзии находится в позиции «12 часов» и переднезад-ние отклонения не должны превы­шать 10°.

Передние отделы биламинарной структуры прикрепляются к задней части диска и соединяют диск с задними отделами суставной кап­сулы.

Низкоинтенсивный сигнал диска и высокоинтенсивный сигнал била­минарной зоны на Т1 В И позволя­ют четко дифференцировать конту­ры диска.

ВНЧС функционирует как ком­бинация двух суставов. Когда рот начинает открываться, суставная головка совершает вращательные движения в нижних отделах су­става.

Рис. 3.35. Т1 ВИ в кососагиттальной проекции. Нормальное взаиморасположение внутрисуставных структур при открытом рте. Суставной диск — под верхушкой суставного бугорка, центральная зона диска — между верхушками бугорка и го­ловки.

Косокорональная проекция по­зволяет выявить медиальное или латеральное смещение диска. Диск определяется как низкоинтенсив­ная структура, покрывающая сус­тавную головку как шапочка (рис. 3.36). Эта проекция предпочтитель­на для выявления латерализации положения головки, а также для оценки состояния субхондральных отделов ее костной структуры, об­наружения внутрисуставных остео­фитов.

Диск смещается вперед, скользя по поверхности головки. При даль­нейшем открывании рта продолжа­ется смещение диска вперед за счет тяги латеральной крыловидной мышцы. Когда рот полностью от­крыт, головка достигает вершины суставного бугорка, диск полно­стью покрывает суставную головку, причем между головкой и верши­ной суставного бугорка располага­ется промежуточная зона диска (рис. 3.35).

Рис. 3.36. Т1 ВИ в косокорональнои проекции. Нормальное взаиморасположение суставных структур при центральной окклюзии. Диск как шапочка покрывает сус­тавную головку.