Почему МРТ сердца считается самой сложной методикой МРТ?
Немного истории
В этом году исполняется 50 лет с тех пор, как профессор химии Пол Лотербур опубликовал в журнале Nature статью «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса». Позже физик Питер Мэнсфилд усовершенствовал математические алгоритмы получения изображения. А в 2003 году им обоим была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.
Томография позволяет визуализировать с высоким качеством головной, спинной мозг и другие внутренние органы. Современные технологии МРТ делают возможным неинвазивно (без вмешательства) исследовать работу органов — измерять скорость кровотока, тока спинномозговой жидкости, определять уровень диффузии в тканях, видеть активацию коры головного мозга при функционировании органов, за которые отвечает данный участок коры.
Чуть-чуть физики
Основной принцип работы МРТ аппарата — это ядерно-магнитный резонанс. Рассмотрим данное понятие с физической точки зрения. Организм человека состоит из атомов, их заряженными частицами выступают нейтроны и протоны. Частицы хаотично вращаются внутри атомного ядра, генерируя внутреннее магнитное поле, которое может взаимодействовать с внешним магнитным полем. В результате этого процесса протоны выстраиваются в определенной последовательности. Томограф создает энергетический импульс, приближенный по показателям к частоте собственного вращения протонов (частоте Лармора). Это способствует перемене положения частиц и их синхронному вращению. Протоны внутреннего магнитного поля под влиянием энергии постепенно меняют положение и выстраиваются в порядке, аналогичном внешнему полю. Это обозначают термином «релаксация». Существует два времени релаксации: Т1 и Т2. Концентрация ядер и время релаксации определяют величину спектра и яркость снимка. Магнитно-резонансная томография подходит для визуализации мягких тканей, так как анатомические структуры с незначительным количеством протонов (кости, воздух) всегда имеют слабый сигнал, поэтому изображаются темными. Жидкости, в частности вода, могут представляться как светлыми, так и затемнёнными, в зависимости от периода (Т1 или Т2).
…еще химии и физиологии
Процедура МРТ сердца изначально может не нуждаться во введении контрастных веществ, так как органическим контрастом служит кровь, однако в выявлении ряда патологий такие изображения не окажутся полными. При этом изображение имеет высокую разрешающую способность и позволяет объективно оценить состояние системы кровообращения. Дополнительной ценностью МРТ является возможность усилить чувствительность методики путем введения контрастных соединений. Наиболее широко применяется гадолиний. Контраст накапливается в тканях, позволяя диагностировать опухоли, участки ишемии (недостаточного кровоснабжения). Также он используется в кардиологической практике для распознавания аневризм, пороков и других сосудистых аномалий. Существуют специфические МР-исследования сердечно-сосудистой системы. Основное показание к проведению исследования – потребность в детальной визуализации органов кровообращения. В кардиологической практике важно правильно рассчитать массу миокарда, объемы камер, фракцию выброса, а также установить причину развития и прогрессирования сердечной недостаточности, что отлично показывает МРТ сердца.
Дмитрий Карнаухов, врач-рентгенолог ККБ:
МРТ сердца считается высшим пилотажем среди всех видов МРТ-диагностики, поэтому далеко не каждая клиника, располагающая МРТ-аппаратом, делает такой вид исследований. Разумеется, основная сложность заключена в том, что сердце – тот орган, который невозможно остановить, он постоянно находится в движении, причем длительность фаз его движений измеряется долями секунды. Именно поэтому для проведения данного исследования необходимо использовать дополнительные датчики для синхронизации по ЭКГ и дыханию. Другая особенность исследования сердца состоит в том, что для оценки функциональных характеристик камер сердца и клапанного аппарата необходимо использовать программные комплексы для постобработки, работа с которыми требует большого количества времени и скрупулёзности, из-за того, что все выделения и измерения производятся вручную.
В своей практике я использую протокол сканирования (набор импульсных последовательностей), который применяется в НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева. Непосредственное время сканирования (начиная с того момента, когда пациент уложен на стол и до момента, когда человек встает со стола) занимает порядка 55-75 минут, в зависимости от анатомии сердца и запуска дополнительных импульсных последовательностей при определенных патологиях. Постобработка занимает около 30-40 минут и позволяет получить функциональные характеристики левого желудочка (КДО, КСО, УО, ФВ, МО, ММ) и правого желудочка (КДО, КСО, УО, ФВ), оценка функции которого крайне затруднительна для других функциональных методов диагностики. Именно поэтому МРТ является золотым стандартом в оценке глобальной и регионарной функции правого желудочка. Также благодаря фазово-контрастным изображения и дальнейшей постобработке мы можем рассчитать истинный ударный объём и объём регургитации (обратного кровотока). А ведь после проведения постобработки еще необходимо написать подробное заключение, что тоже достаточно небыстро. Итого у врача на одно исследование сердца может уходить около 3-4 часов.
Стоимость исследования получается высокой, кроме стоимости самого аппарата, из-за длительности и трудозатратности, а также по причине дороговизны расходников – на одного пациента требуется порядка 15-ти мл контрастного вещества.
Головной мозг, позвоночник, суставы, органы брюшной полости и малого таза имеют типичное расположение и анатомическую форму, поэтому расстановка срезов для сканирования стандартизирована и не вызывает проблем. Форма и анатомия сердца в своем роде уникальна. Я начал сканировать сердца около года назад и до сих пор мне не попалось ни одного одинакового сердца, которое можно сделать по стандарту.
Исследование сердца мы проводим в 2 этапа: сначала мы делаем исследование без контраста, куда входят «кино» последовательности, последовательности с «темной» и «светлой» кровью, а также последовательности для оценки морфологии миокарда. Затем мы вводим контрастное вещество и оцениваем перфузию миокарда, получаем изображения миокарда для дальнейшего расчёта и анализа «гиперемии» миокарда (является одним из признаков острого миокардита), раннее и позднее отсроченное контрастирования для выявления и дифференцировки участков накопления ишемического и неишемического типа.
Краевая больница постоянно внедряет в ежедневную практику новые методы диагностики, и введение МРТ сердца стало новой вехой в визуализации сердечных патологий, что для кардиологов является огромным подспорьем в лечении заболеваний сердца.