Способ визуализации артерий нижних конечностей методом магнитно-резонансной ангиографии

 

Способ может быть использован в медицине, а именно в ангиографии. Визуализацию артерий нижних конечностей осуществляют в импульсной последовательности при величинах времени повторения сигнала, равном 24 мс, для артерий голени 25 мс, времени эхо 6,9 мс, угла наклона 60, толщины среза 4 мм, количества усредненных сигналов 2. Способ позволяет повысить интенсивность и качество изображения. 3 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно исследованию состояния кровеносных сосудов с помощью магнитного резонанса и может быть использовано при визуализации артерий нижних конечностей.

Диагностические возможности рентгеноконтрастной ангиографии при визуализации артерий подколенно-берцового сегмента у больных с атеросклеротическими окклюзиями сосудов нижних конечностей, особенно с поражением вышерасположенных артериальных сегментов, достаточно ограничены. [[Гусак В.К., Пшеничный В. Н., Миминошвили О.И., Иваненко А.А. Особенности хирургического лечения критической ишемии нижних конечностей // Актуал. проблемы панкреатогепатобилиарной и сосуд, хирургии. - Киев., 1998.-С. 206-207.; Белов Ю.В., Сандриков В.А., Косенков А.Н. и др. Хирургическое лечение больных с хронической критической ишемией нижних конечностей атеросклеротической этиологии // Хирургия. -1997.- N 2.- С. 45-51.; Буров Ю.А, Москаленко А.Н. и др. Хирургическое лечение больных с критической ишемией нижних конечностей атеросклеротического генеза // Вестн, хирургии. - 1999. -N4. - С. 42-44].

Альтернативное рентгеноконтрастному исследованию дуплексное сканирование артерий в режиме цветового и энергетического допплеровского картирования также имеет ряд недостатков: трудности в ультразвуковой локации глубокозалегающих артерий и артерий, меняющих направление своего расположения, невозможность визуализации сосудов на большом протяжении, низкая чувствительность к малым скоростям кровотока, длительность исследования. [Me Carthy M.J., Nydahl S. , Hartshorne Т. et al. Colour-coded duplex imaging and dependent Doppler ultrasonography in the assessment of cruropedal vessels // Br. J. Surg. -1999.- Vol. 86, N 1.- P. 33-37.; Elsman B.H., Eikelboom B.C., Legemate D. A. , Meyer R. Colour duplex scanning for lower extremity arterial disease // Ангиол. и сос. хирургия. -1996.- N 1.- С. 20-31.; Hatsukami Т.S., Primozich J. F., Zierler R.E. et al. Color Doppler imaging of infrainguinal arterial occlusive disease // J. Vase. Surg-1992.- Vol. 16.- P. 527-533].

В последние годы активно развиваются исследования по использованию магнитно-резонансной ангиографии (МРА) при визуализации артерий нижних конечностей. Принцип магнитной ангиографии заключается в том, что движущаяся кровь в сосудах обладает иными магнитными свойствами, чем неподвижные ткани и является естественным контрастом [Беленков Ю.Н., Терновой С.К., Синицын В.Е. Магнитно-резонансная томография сердца и сосудов. - М., 1997.; Masarik Т.J., Lewin J.S., Laub J. Magnetic Resonance Angiography // Stark D.D., Beadley W. G. Magnetic Resonance Imaging. - St. Louis, Mosby Year Book. -1992.- P. 299-334.] Преимуществами МРА являются неинвазивность, отсутствие необходимости введения в организм контрастного препарата, возможность получения изображения артерий на значительном протяжении, низкая себестоимость и быстрота исследования [Cortell E.D., Kaufman J.A., Geller S.C. et al. MR-angiography of tibial runoff vessels: imaging with head coil compared with conventional arteriography// Am. J. Radiol. -1996.- Vol. 167.- P. 147-151.; Polak I.F., Bajakian R. L. , O'Leary D.H. et al. Detection of internal carotid artery stenosis: comparison of MR-angiography, color Doppler sonography and arteriography // Radiology. -1992.- Vol. 182.- P. 35-40].

Тем не менее, опыт проведения МРА при окклюзиях магистральных артерий нижних конечностей свидетельствует о недостаточной специфичности и невысоком качестве получаемых изображений артерий голени. Это связано с определенными сложностями в визуализации артерий малого диаметра из-за низкой скорости кровотока и турбулентного потока крови [Синицын В.Е., Тимонина Е.А., Стукалова О. В. Магнитно-резонансная ангиография - сегодняшний уровень развития и новые возможности // Медицинская визуализация. -1996.- N4.- С. 36-44.].

Ключевым вопросом в методике МРА является выбор оптимальных значений параметров проведения исследования: времени повторения сигнала (TR), времени эхо (ТЕ), угла наклона (FA), числа усредненных сигналов и определенной толщины среза [Беленков Ю. Н., Терновой С.К., Синицын В.Е. Магнитно-резонансная томография сердца и сосудов. - М., 1997.].

Известна стандартная методика проведения МРА нижних конечностей с импульсной последовательностью TOP (time-of-flight), в соответствие с которой рекомендуются значения времени повторения сигнала (TR), равном 20-40 мс, времени ЭХО (ТЕ) 1-12 мс, угла наклона (FA) 20-40^o, числа усредненных сигналов 1, толщины среза 5 мм. [Беленков Ю.Н., Терновой С.К., Синицын В.Е., Магнитно-резонансная томография сердца и сосудов. - М., 1997].

Методика в недостаточной степени учитывает характер кровотока в артериях голени при окклюзионном поражении вышерасположенных артериальных сегментов.

Наиболее близким к заявляемому является способ оценки стенотических и окклюзионных поражений артерий нижних конечностей у пациентов с перемежающейся хромотой с применением МРА [Тимонина Е.А., Синицын В.Е., Ширяев А.А. и др. Применение магнитно-резонансной ангиографии для оценки стенотических и окклюзионных поражений артерий нижних конечностей у пациентов с перемежающейся хромотой // Кардиология. -1999.- N 1.- С. 14-19].

Для выполнения МРА авторами использованы следующие параметры: TR, равное 29 мс, ТЕ - 6,7 мс, угол наклона 40^o, поле изображения 320 мм, эффективная толщина среза - 2 мм (толщина 5 мм, перекрытие - 3 мм), матрица 256х128 элементов, количество усредненных сигналов - 1, количество получаемых срезов 54х2. Пресатурация имела поперечную ориентацию, располагаясь на 15-20 мм ниже визуализируемой области. Реконструкцию полученных изображений производили с помощью метода проекций максимальной интенсивности (МIP) с шагом 20^o (10 изображений).

Недостатками способа являются низкое качество и недостаточная яркость визуализации сосудов, а зачастую и полное отсутствие изображений артерий голени, многочисленные помехи от окружающей ткани, причина которых заключается в использовании не совсем оптимальных параметров импульсной последовательности.

Техническим результатом изобретения является повышение интенсивности и качества изображения артерий голени и снижение помех при их визуализации.

Технический результат достигается тем, что визуализацию артерий нижних конечностей с помощью магнитного резонанса осуществляют в импульсной последовательности при величинах TR для аорты и бедренных артерий 24 мс, для артерий голени - 25 мс, ТЕ - 6,9 мс, FA - 60^o, толщины среза 4 мм, количества усредненных сигналов 2.

По отношению к прототипу заявляемый способ имеет следующие отличительные признаки.

Уменьшением TR для аорты и бедренных артерий до 24 мс и для артерий голени до 25 мс достигается лучшее подавление сигнала от окружающих тканей.

Использование ТЕ кратным 6,9 мс позволяет достичь более качественного изображения движущейся крови в сосуде, так как известно, что при ТЕ, кратном 6,9, сигналы воды и жира находятся в одной фазе.

Увеличение FA до 60^o способствует повышению интенсивности изображения.

Уменьшение толщины среза до 4 мм упрощает достижение полного обновления крови в сканируемом срезе.

Увеличение количества усредненных сигналов до 2 позволяет уменьшить количество артефактов при получении изображения.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом, а возможность практического использования иллюстрируется примером его конкретного применения.

Пример 1. Больной К. , 56 лет, поступил с жалобами на боли в покое в правой стопе. При осмотре пульсация на бедренных артериях и ниже не определяется. Через сутки выполнена магнитно-резонансная ангиография на магнитно-резонансном томографе Gyroscan T5-NT со сверхпроводящим магнитом (напряженность магнитного поля 0,5 Тл, резонансная частота - 21,7 МГц) и встроенной катушкой для тела (для аорты и бедренных артерий), а для артерий подколенно-берцового сегмента дополнительно применена гибкая поверхностная прямоугольная катушка R-1 110х400 мм. Использована импульсная последовательность "inflow " со следующими параметрами: TR для аорты и бедренных артерий = 24 мс, для артерий голени = 25 мс; ТЕ = 6,9 мс; угол наклона - 60^o ; поле изображения для аорты и артерий бедра -330 мм, для артерий голени - 250 мм; эффективная толщина среза - 2 мм (толщина - 4 мм, перекрытие - 2 мм); матрица 256х256 элементов, количество усредненных сигналов - 2; количество полученных срезов для аорты - 200, бедренных артерий - 200, артерий голени - 160. Для подавления сигнала от венозного кровотока использована область преднасыщения сигнала (пресатурация) толщиной 50 мм. Пресатурация имела поперечную ориентацию, располагаясь на 15-20 мм ниже визуализируемой области. Реконструкция полученных изображений произведена с помощью метода проекций максимальной интенсивности (МIP) с шагом от 8 до 20^o (10 изображений). Время сканирования аорты и артерий конечностей составило 47 минут. На полученных снимках - высокая окклюзия брюшной аорты, подвздошных артерий, бедренная, подколенная и берцовые артерии слева проходимы и прослеживаются до стопы, справа - имеется окклюзия поверхностной бедренной артерии на всем протяжении, подколенная артерия и артерии голени прослеживаются до периферии. Больной оперирован, интраоперационно диагноз полностью подтвержден. Данные послеоперационного дуплексного исследования артерий голени: все артерии голени визуализированы на всем протяжении, регистрируется неизмененный магистральный кровоток.

Предлагаемый метод применен у 44 больных атеросклерозом артерий нижних конечностей. МРА-критерии окклюзионного поражения артерий: отсутствие визуализации просвета, сужение просвета с постстенотическим расширением, изъеденность внутреннего контура артерии. Плотность прокрашивания просвета диагностического значения не имела ввиду значительной зависимости интенсивности сигнала от турбулентности потока крови. В качестве референсных тестов, подтверждающих наличие или отсутствие поражения артерий голени, были использованы до- и послеоперационные данные дуплексного сканирования в режиме ЦДК (цветового допплеровского картирования) и ЭДК (энергетического допплеровского кодирования) на аппарате Aloka-2000 (Япония), а также данные прямой интраоперационной ревизии берцовых артерий. Проксимальная граница окклюзионного процесса локализовалась в подколенно-берцовом сегменте (данные референтных тестов) у 16, в бедренно-подколенном сегменте - у 14. У 14 пациентов наблюдались сочетанные окклюзии аорто-бедренного и бедренно-подколенного сегментов (табл. 1.) Общая частота окклюзионного поражения берцовых артерий по данным референсных тестов в группе больных, которым выполнена МРА, составила 53%. Число истинно-положительных, ложно-отрицательных, истинно-отрицательных и ложно-положительных результатов МРА представлено в табл. 2.

Основные диагностические характеристики предложенной методики МРА (чувствительность, специфичность, отношение правдоподобия положительного и отрицательного результатов) в зависимости от проксимальной границы окклюзионного поражения приведены в табл. 3.

Следует заметить, что качество изображения, получаемое при магнитно-резонансой ангиографии, не уступало качеству рентгенконтрастных ангиограмм в случае успешной визуализации артерий голени на последних.

Таким образом, предложенная методика магнитно-резонансной ангиографии является высокодостоверным методом диагностики окклюзий артерий голени. Чувствительность и специфичность метода мало зависят от наличия или отсутствия поражения вышележащих артериальных сегментов. Качество получаемых при этом изображений не уступает снимкам, выполненным при проведении рентгенконтрастной ангиографии.

Формула изобретения

Способ визуализации артерий нижних конечностей с помощью магнитного резонанса с импульсной последовательностью воздействия на артерии при заданных величинах времени повторения сигнала, времени эхо, угла наклона, числа усредненных сигналов и толщины среза, отличающийся тем, что импульсную последовательность осуществляют при величинах времени повторения сигнала для аорты и бедренных артерий, равном 24 мс, для артерий голени 25 мс, времени эхо 6,9 мс, угла наклона 60, толщины среза 4 мм, количества усредненных сигналов 2.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2