Последовательности МРТ сердца: основные режимы и параметры сканирования. Лекция для врачей
Лекция для врачей "Последовательности МРТ сердца: основные режимы и параметры сканирования" (отрывок из книги "Пособие по проведению магнитно-резонансной томографии сердца. Методические рекомендации - Шляппо М. А., Глазкова Е. Ю., Матаева Т. В., Васильева А. И., Александрова С. А., Голухова Е. З.)
Основные последовательности проведения магнитно-резонансной томографии
При выполнении исследований используют общепринятую анатомическую терминологию для точного описания расположения частей тела, органов и других анатомических структур в пространстве и по отношению друг к другу.
Термины, описывающие соотношение между частями тела, связаны с понятием воображаемых плоскостей, проходящих в анатомической позиции через тело. Выделяют следующие плоскости:
- сагиттальная плоскость — продольная плоскость, делящая тело на правую и левую части на любом уровне; плоскость, проходящая через центр тела, носит название медиальной;
- фронтальная (корональная, венечная) плоскость — продольная плоскость, делящая тело на переднюю и заднюю части; любая плоскость, параллельная срединной фронтальной плоскости, называется фронтальной;
- горизонтальная (аксиальная, поперечная) плоскость — поперечная плоскость, идущая перпендикулярно к продольной оси и делящая тело на верхнюю и нижнюю части.
Сечение (срез, слой). Продольные сечения бывают в сагиттальной, корональной и косой плоскостях. Эти сечения ориентированы продольно в направлении длинной оси тела или какой-либо его части независимо от положения тела (вертикальное или горизонтальное).
Поперечные (аксиальные) сечения располагаются под прямым углом к продольной оси тела или его части. Стоит отметить, что магнитно-резонансная томография (МРТ) не ограничена плоскостью сканирования, и изображения интересующей области могут быть получены в истинно поперечной, сагиттальной или любой косой плоскости.
Основные импульсные последовательности (ИП), применимые при МРТ сердца, можно разделить на те, что позволяют оценить морфологию, и те, что оценивают функцию.
Морфология. Оценивают по статическим изображениям; к ним относят последовательности с «тёмной» кровью и со «светлой» кровью. Изображения с «тёмной» кровью обычно формируются спин-эхо (SE — spin echo) ИП (например: single-shot turbo spin echo (HASTE у Siemens; Single-Shot TSE у Philips), turbo spin echo T1 и T2 (TSE у Siemens), inversion recovery (IR — inversion recovery; IR, turbo IR у Siemens), Double-IR FSE (двойная инверсия, FSE — fast spin echo; Dual IR TSE у Toshiba)). Примеры названий основных ИП представлены в таблице 1.
Таблица 1. Примеры сопоставлений названий импульсных последовательностей у разных производителей
Названия ИП можно использовать для получения как быстрых изображений без задержки дыхания, так и с улучшенным пространственным разрешением. Во втором случае изображения формируются медленнее и потребуется несколько задержек дыхания. Эти последовательности часто дополняют опцией подавления жира.
Морфологические последовательности со «светлой» кровью относятся к градиентным эхо (GRE — gradient echo) ИП (к примеру: Gradient Echo Multi-Slice (GRE у Siemens), SSFP — steady-state free precession (FIESTA у GE — Fast Imaging Employing Steady-state Acquisition; TrueFISP у Siemens — True Fast Imaging with Steady-State Precession; Balanced FFE у Philips; True SSFP у Toshiba)). SSFP часто является более предпочтительной в результате высокой естественной контрастности тканей, не зависящей от эффекта «втекания».
Анализ функциональных параметров сердца осуществляется с помощью ИП со «светлой» кровью (например: SSFP или Spoiled gradient echo / FLASH — fast low-angle shot). Используют GRE ИП с сегментированным сбором данных, которые благодаря короткому времени эхо (TE — echo time) подходят для визуализации динамических изображений с высоким временным и пространственным разрешением. Внедрение сегментирования k-пространства (k-space) было условием для применения кинопоследовательностей с задержкой дыхания. Кинорежим — метод, позволяющий получать изображения сердца в движении: несколько изображений одного и того же среза формируются в различные фазы сердечного цикла и затем отображаются в виде непрерывной кинопетли.
SSFP — наиболее часто используемый тип последовательностей для определения функции сердца. Современная SSFP — последовательность, в основе которой короткие время повторения (TR — repetition time) и время эхо (TE) позволяют получать изображения за доли секунды, что критично для динамических исследований. В сравнении с spoiled gradient echo применение сбалансированной SSFP значительно уменьшает время сбора данных, а также улучшается соотношение сигнал/шум и контрастность. Это обеспечивает точный и воспроизводимый анализ сократительной способности миокарда (конечный диастолический объём — КДО, ударный объём — УО и фракция выброса левого желудочка — ФВ ЛЖ), а также позволяет оценить глобальные и локальные нарушения подвижности миокарда как качественно, так и количественно. Однако у пациентов с нарушениями ритма получить диагностически значимые изображения на последовательности с ЭКГ-синхронизацией (ЭКГ — электрокардиография) крайне затруднительно. Тогда используют SSFP ИП в режиме реального времени без синхронизации с ЭКГ: качество изображений при этом заметно улучшается, но полученные значения функциональных параметров могут быть занижены.
Для визуализации турбулентного потока, например при клапанных пороках и дефектах перегородок, лучше использовать FLASH ИП, так как при таких состояниях нарушается геометрия кровотока — отсутствует его ламинарное движение, а турбулентный кровоток приводит к потере сигнала.
Важно! _________________________________________________________________
Рекомендации при сканировании серий для оценки функциональных параметров сердца (SSFP):
- ретроспективная синхронизация с ЭКГ;
- толщина срезов 6–8 мм;
- расстояние между срезами 2–4 мм;
- TE = 1,1 мс, α = 80°, TR = 44,5 мс;
- временное разрешение < 45 мс;
- блок/стек по короткой оси от верхушки до основания сердца (около 10–14 срезов в зависимости от размера ЛЖ и ПЖ — левого и правого желудочков);
- пространственное разрешение, воксель 1,5 × 1,5 мм²;
- FOV (field of view — поле обзора) read 340 мм × FOV phase от 78 до 100% (выбирается в зависимости от размера грудной клетки пациента);
- матрица изображения 192 × 156 пикселей.
___________________________________________________________________________
Функциональный анализ сердца дополняют количественной оценкой кровотока в магистральных сосудах и, в ряде случаев, на клапанах (если есть патология). Данные получают с помощью фазово-контрастных последовательностей (phase-contrast). Обычно применяют двухмерные (2D) GRE ИП, которые собирают данные на одном срезе в многофазном режиме за несколько сердечных циклов на одной задержке дыхания. В результате получают, как правило, 2 серии изображений: фазовые и магнитудные. В фазовых изображениях скорость кровотока (обычно составляющая скорости, перпендикулярная срезу) закодирована чёрно-белым цветом; высокоскоростные потоки отражаются как ярко-белые или чёрные сигналы в зависимости от ориентации к плоскости сканирования. При постобработке получают значения пиковых и средних объёмных скоростей кровотока, объёмов прямого и обратного кровотока.
Важно!______________________________________________________________________
Сканирование фазово-контрастной последовательности 2D Flow аорты выполняется со следующими характеристиками:
- плоскость, перпендикулярная ходу аорты;
- количество срезов — 1;
- толщина среза — 6 мм;
- TE = 2,68 мс, α = 20°, TR в среднем 39 мс и зависит от ЧСС (частоты сердечных сокращений) пациента;
- FOV выбирают в зависимости от размера грудной клетки пациента;
- матрица изображения 192 × 119 пикселей;
- VENC = 150 см/с (velocity encoding — максимально кодируемая скорость; для аорты без патологии).
_______________________________________________________________________________
Для оценки позднего контрастирования применяется T1-взвешенная фазово-чувствительная последовательность инверсия-восстановление (PSIR — phase-sensitive inversion recovery; IR — inversion recovery) через 10–15 мин после введения контрастного вещества (КВ). PSIR-последовательность собирает данные в течение нескольких сердечных циклов за одну задержку дыхания. Можно использовать как 2D, так и 3D режим, получая данные от нескольких срезов. Для интерпретации изображений и выявления областей позднего накопления гадолиния требуется полное обнуление сигнала от нормального миокарда. Время инверсии (TI — inversion time) подбирают с помощью программы TI-Scout (ориентировочно 240–300 мс). Для пациентов с аритмиями или при неадекватной задержке дыхания пациентом можно использовать IR-FLASH 3D или SSFP ИП, подготовленную инвертированным импульсом, для получения данных за одно сердечное сокращение.
Важно! _________________________________________________________________________
Сканирование последовательности Turbo-FLASH PSIR выполняется со следующими характеристиками:
- среднее количество срезов — 1;
- толщина срезов — 7–8 мм;
- TE = 1,1 мс, α = 40°, TR в среднем 725 мс и зависит от ЧСС пациента;
- матрица изображения 192 × 116 пикселей.
________________________________________________________________________________
Непосредственно МРТ сердца начинается с так называемых «локаторов» или обзорных серий (обычно SSFP), которые выполняются в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях тела человека: аксиальной, корональной и сагиттальной, в среднем 3–5 срезов в каждой плоскости. Основная задача этих серий — визуализировать положение сердца в грудной клетке и позиционировать дальнейшие срезы так, чтобы сердце находилось в центре сканирования (рис. 10, а–в).
Следующим этапом в обязательном порядке рекомендуется визуализировать всю грудную полость, пройдя аксиальными срезами от дуги аорты или устьев брахиоцефальных артерий до диафрагмы (см. рис. 10, г, д). Эту серию выполняют на одной задержке дыхания пациента, с использованием последовательности с «тёмной кровью», например single-shot turbo spin echo HASTE, или со «светлой кровью», например single-shot SSFP TrueFISP.
Рис. 10. МРТ-изображения: а–в — обзорные серии (а — корональный срез; б — аксиальный срез; в — сагиттальный срез; пример планирования аксиального сбора данных); г, д — аксиальные срезы (г — последовательность с «тёмной» кровью HASTE; д — последовательность со «светлой» кровью, single-shot SSFP TrueFISP).
Важно! _________________________________________________________________________
Сканирование последовательности HASTE выполняется со следующими характеристиками:
- среднее количество срезов — 15;
- толщина срезов — 6 мм;
- интервал между срезами — 25% от толщины среза;
- TE = 26 мс, α = 160°, TR в среднем 856 мс и зависит от ЧСС пациента;
- FOV read 340 мм × FOV phase от 78 до 100% (выбирается в зависимости от размера грудной клетки пациента);
- матрица изображения 256 × 208 пикселей.
__________________________________________________________________________________
Важно! ___________________________________________________________________________
Сканирование последовательности TrueFISP выполняется со следующими характеристиками:
- среднее количество срезов — 18;
- толщина срезов — 6 мм;
- интервал между срезами — 25% от толщины среза;
- TE = 1,22 мс, α = 80°, TR в среднем 306 мс и зависит от ЧСС пациента;
- FOV read 340 мм × FOV phase от 78 до 100% (выбирается в зависимости от размера грудной клетки пациента);
- матрица изображения 256 × 208 пикселей.
_______________________________________________________________________________
Аксиальные изображения позволяют оценить анатомию крупных сосудов и сердца. Подробные описания анатомии детской грудной клетки у пациентов без кардиологической патологии и у детей с врождёнными пороками сердца в трёх плоскостях представлены в атласе Бокерия Л. А., Макаренко В. Н., Юрпольской Л. А. «Магнитно-резонансная томография в диагностике анатомии врождённых пороков сердца у детей».
Также при анализе аксиальных изображений, помимо оценки и измерения магистральных сосудов и общего размера сердца, необходимо обращать внимание на экстракардиальную патологию: лимфатические узлы средостения, тимус, трахею, бронхи, пищевод, лёгкие, и указывать в заключении выявленные особенности.
Вы читали отрывок из книги "Последовательности МРТ сердца: основные режимы и параметры сканирования"
Книга "Пособие по проведению магнитно-резонансной томографии сердца. Методические рекомендации"
Авторы: Шляппо М. А., Глазкова Е. Ю., Матаева Т. В., Васильева А. И., Александрова С. А., Голухова Е. З.
Клинические показания к МРТ сердца неуклонно расширяются, и растет заинтересованность лечебно-диагностических центров во внедрении методики в ежедневную практику. Ответственность за выполнение сложного исследования возложена на средний медицинский персонал – рентгенолаборантов. В методических рекомендациях освещаются основные технические аспекты и алгоритм проведения МРТ сердца с внутривенным введением контрастного препарата. Кратко представлена и проиллюстрирована нормальная МРТ-анатомия сердца. Особое внимание уделяется планированию серий сканирования с учетом клинических целей и задач. Также рассмотрены наиболее распространенные проблемы, возникающие при проведении исследования, и пути их решения.
Методические рекомендации предназначены для рентгенолаборантов, студентов, ординаторов и врачей-рентгенологов, начинающих проведение МРТ сердца с контрастированием, с целью обучения и стандартизации выполнения диагностических исследований кардиологического профиля.
Содержание книги "Пособие по проведению магнитно-резонансной томографии сердца. Методические рекомендации" - Шляппо М. А., Глазкова Е. Ю., Матаева Т. В., Васильева А. И., Александрова С. А., Голухова Е. З.
- Общие положения о методике проведения МРТ
- Технические условия для проведения МРТ сердца
Глава 1. Безопасность
Глава 2. Подготовка пациента
- Беседа с пациентом
- Укладка пациента и установка электродов
- Установка внутривенного катетера
Глава 3. Основные последовательности проведения магнитно-резонансной томографии
Глава 4. Основные плоскости сканирования сердца
Глава 5. Особенности проведения МРТ-исследования сердца у новорожденных и детей раннего возраста
Глава 6. Основные артефакты и способы их устранения
Глава 7. МР-анатомия сердца
Глава 8. Методика оценки сердца
0 комментариев