Автореферат и диссертация по медицине (14.00.19) на тему:Возможности диффузионной и перфузионной магнитно-резонансной томографии в диагностике ишемических инсультов в острой стадии

На правах рукописи

ПЬЯНОВ

Илья Владимирович

ВОЗМОЖНОСТИ ДИФФУЗИОННОЙ И ПЕРФУЗИОННОЙ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ В ДИАГНОСТИКЕ ИШЕМИЧЕСКИХ ИНСУЛЬТОВ В ОСТРОЙ СТАДИИ

14.00.19 - лучевая диагностика, лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2005

Работа выполнена в Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова

Научный руководитель:

доктор медицинских наук профессор Труфанов Геннадий Евгеньевич Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор Амосов Виктор Иванович доктор медицинских наук профессор Холин Александр Васильевич

Ведущая организация:

Центральный научно-исследовательский рентгено-радиологический институт МЗ РФ

Защита диссертации состоится «1С» 2005 года в часов

на заседании диссертационного совета Д 215.002.11 в Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова (194044, Санкт-Петербург, ул. акад. Лебедева, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова._

Автореферат диссертации разослан « 9 » 1|_ 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Ищенко Борис Ионович

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Своевременная и точная диагностика инфаркта головного мозга представляет важную медицинскую и медико-социальную проблему в связи с ростом заболеваний сосудов головного мозга, часто приводящих к инвалидности или летальному исходу, и является в настоящее время актуальной задачей (Одинак М.М. с соавт., 1998; Виберс Д., 1999; Baba Y., 2000; Ingall Т., 2000).

По данным Всемирной организации здравоохранения в 2002 году в мире от цереброваскулярных заболеваний умерли 5,5 млн. человек, что составило около 9,5% от всех причин смерти. Цереброваскулярные заболевания во всем мире в качестве причины смерти занимают четвертое место, а в развитых странах (15,2%) - третье место. По данным ВОЗ, в Российской Федерации в 2002 году среди причин смерти цереброваскулярные заболевания заняли второе ме-сто-19,8%.

В настоящее время достигнут определенный прогресс в изучении этиологии, патогенеза и диагностики ишемического инсульта. Это обусловлено в первую очередь широким внедрением новейших методов нейровизуализации, которые позволили раскрыть и гонять механизмы церебральной гемодинамики, изучить структуру, особенности кровотока и метаболизма мозга. Эта информация явилась основой для понимания таких понятий, как «ишемическая полутень» и терапевтическое окно, а также для внедрения новых методов комплексной терапии (нейропротекция, тромболизис).

Долгое время единственным методом в распознавании признаков ишеми-ческого инсульта являлась церебральная ангиография. Однако, методика проведения церебральной ангиографии продолжает оставаться достаточно сложной и высоко инвазивной манипуляцией со значительной лучевой нагрузкой на пациента.

Ультразвуковые методы исследования мозговой гемодинамики позволяют визуализировать исследуемые сосуды, оцгнить степень стенозирования и характер интравазальных атероматозных изменений (Свистов Д.В., 2002; Kessler С., 1995;Garbin L., 1997).

Однако, некоторые авторы пиит об опасности применения функциональных нагрузочных тестов в острейшем периоде инсульта (Вознюк ИА., 2000). Другие авторы указывают на субъективность ТКДГ, так как результаты ее нередко зависят от квалификации исследователя, в 5-10% случаев кости черепа непроницаемы для ультразвука (Hood D.B., 1996). Поэтому с целью диагностики ишемического инсульта ультразвуковые методы имеют ограниченное значение.

Нарушения мозгового кровотока с помощью перфузионной ОФЭКТ некоторые авторы диагностируют в первые часы или дни после развития инсульта (De Roo M. et. al., 1995; Rango M. et. al., 1997). С помощью ОФЭКТ оценивается регионарный мозговой кровоток, выявляется ядро ишемии и зона «ишемиче-ской полутени» (Alavi A., Hirsch L.J., 1993; Fayad P.B., Brass L.M., 1994). Однако чувствительность данного метода низкая при лакунарных инфарктах, поскольку последние, как правило, имеют небольшие размеры (Holman B.L., De-vous M.D., 1992). Кроме того, в литературе описывается ложноотрицательные результаты при синдроме «избыточной» перфузии, когда перфузия не соответствует метаболизму (Moretti J.L. et. a!., 1995).

Одним из перспективных методов нейровизуализации является ПЭТ (Тю-тин Л.А., 1999). Этот метод, позволяет количественно оценивать основные параметры мозгового кровообращения и метаболизма. Однако использование ко-роткоживущих изотопов и, следовательно, необходимость наличия циклотрона для их производства в непосредственной близости от ПЭТ-центра, а также дороговизна исследования ограничивают широкое применение данного метода в клинической практике.

Наиболее информативными методами лучевой диагностики при ишемиче-ском инсульте в настоящее время являются рентгеновская компьютерная и магнитно-резонансная томографии (Трофимова Т.Н., 1998; Холин А.В., 2000; van der Grond J., 1998). Внедрение их в клиническую практику позволило дифференцировать ишемические и геморрагические инсульты. Появилась возможность динамического наблюдения за изменением величины, формы и характера

самого очага, а также раннего выявления осложнений приводящих к ухудшению состояния больных (Ананьева Н.И., 1999; Marchai G.. 1996).

В литературе имеется достаточно много сведений об использовании КТ и МРТ в диагностике ишемического инсульта. Этот вопрос хорошо изучен и ему посвящено большое количество публикаций. Однако до сих пор среди ученых нет единого мнения относительно возможностей КТ и МРТ в диагностике ише-мического инсульта в острой и острейшей стадиях (Ананьева Н.И., 1999, 2001; Grond M., 1997).

Методикой МРТ при исследовании сосудов головного мозга является МР-ангиография (Тютин Л.А., Яковлева Е.К., 1998; Пронин И.Н., 1999; Свиридов Н.К., 2000; Hoefiher E.G., 1997; Kim J.H., 1999). Она позволяет определить уровень поражения сосудистой системы, уточнить анатомические особенности, состояние и возможности коллатерального кровоснабжения. Однако данные относительно применения МРА при ишемическом инсульте противоречивы. Наиболее сложными остаются вопросы целесообразности проведения МРА в остром периоде, соответствия выявленных ишемических изменений в головном мозге поврежденному отделу сосудистой системы, показания к проведению МРА.

Перспективными методиками МРТ при ишемическом инсульте в острейшей и острой стадиях являются диффузионно-взвешенные и перфузионно-взвешенные изображения. Однако в отечественной литературе данные по их применению отсутствуют. В иностранной литературе имеются лишь единичные публикации.

Таким образом, актуальность настоящего исследования обусловлена объективными диагностическими трудностями и необходимостью дальнейшего совершенствования лучевой диагностики ишемических инсультов.

ЦЕЛЬЮ настоящей работы является совершенствование лучевой диагностики ишемического инсульта в острой стадии на основе применения диффузи-онно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений при высокополь-ной МРТ.

В соответствии с целью исследования были определены следующие основные ЗАДАЧИ:

1 .Разработать методики диффузионной и перфузионной МРТ головного мозга.

2. Разработать МР-семиотику ишемического инсульта в острой стадии по данным диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений.

3. Определить диагностическую эффективность диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений при ишемическом инсульте в острой стадии.

4. Разработать и внедрить в клиническую практику количественную и полуколичественную оценку результатов диффузионно-взвешенных и перфузи-онно-взвешенных изображений в норме и при ишемическом инсульте.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Разработаны методики диффузионно-взвешенной и перфузионно-взвешенной МРТ головного мозга.

Описана МРТ-семиотика ишемического инсульта в острой стадии по данным диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений.

Определена роль и изучены возможности диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений в установлении диагноза в остром периоде ишемического инсульта.

Внедрена методика количественной ДВИ (ИКД) и ПВИ (ТТР, МТТ), а также полуколичественной оценки ПВИ (CBF, CBV) при ишемическом инсульте в острой стадии.

Результаты диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений сопоставлены с данными нативной МРТ и других лучевых методов исследования (ТКДГ, перфузионная КТ, церебральная ангиография, ОФЭКТ).

Проведен сравнительный анализ результатов диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений у больных с ишемическнм инсультом в острой стадии.

<;

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

На основе проведенных исследований установлена роль диффузионной и перфузионной МРТ в диагностике и планировании лечения ишемического инсульта в острой стадии. Разработана методика исследования головного мозга с применением ДВИ и ПВИ.

Выработаны основные количественные показатели по данным ДВИ и полуколичественные показатели ПВИ в норме и при ишемическом инсульте в острой стадии.

Сформулированы практические рекомендации по применению ДВИ и ПВИ для диагностики ишемического инсульта в острой стадии.

Установлено приоритетное значение ДВИ и ПВИ при ишемическом инсульте в острейшей и острой стадиях.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Диффузионная и перфузионная МРТ являются высокоэффективными методиками лучевой диагностики ишемического инсульта в острой стадии, применение которых позволяет существенно дополнить результаты других лучевых методов исследования.

2. ДВИ и ПВИ позволяют выявить начальные признаки ишемии головного мозга, достоверно оценить локализацию и размеры ишемического инсульта в острейшей и острой стадиях, что способствует значительному повышению эффективности лечения.

АПРОБАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Основные результаты работы доложены и обсуждены на заседании Санкт-Петербургского радиологического общества (Санкт-Петербург, 2004), научно-практических конференциях на кафедре рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург, 2004), IV съезде нейрохирургов России (Санкт-Петербург, 2004), юбилейной конференции «Современная лучевая диагностика в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2004).

Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре рентгенологии и радиологии, нервных болезней, внедрены в диагностический процесс отделений магнитно-резонансной томографии кафедры рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии.

По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.

Диссертационная работа изложена на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 67 отечественных и 94 иностранных авторов. Работа содержит 11 таблиц, 19 рисунков.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения поставленных задач нами обследовано 144 пациента, у которых по данным клинических и ультразвуковых методов исследований было заподозрено или установлено острое нарушение мозгового кровообращения по ишемическому типу. Все больные до проведения лучевых методов исследования были осмотрены неврологом с оценкой неврологического статуса. У 107 пациентов, при первичном или контрольном МРТ-исследовании были выявлены ишемические изменения головного мозга. Эти больные и составили группу для научного анализа.

Магнитно-резонансная томография выполнена 107 больным (100%) и компьютерная томография - 27 больным (25,2%) с ишемическими инсультами. 23 больным (21,5%) лучевые исследования проводились неоднократно в процессе динамического наблюдения.

Сроки выполнения МРТ в зависимости от начала клинических проявлений представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 следует, что в первые сутки от начала заболевания проведено 66,4% исследований. При этом 11,2% составили пациенты, обследованные в первые 6 часов от начала клинической картины ишемии мозга. По результатам ДВИ и ПВИ этим больным была спланирована тромболитическая терапия в наиболее короткие сроки.

Таблица 1

Сроки выполнения МРТ головного мозга

Время от начала Количество исследований у больных с ОНМК,

клинических включая контрольные

проявлений Кол-во больных Всего исследований %

До 3 часов 4 4 3,7

До 6 часов 8 8 7,5

6-12 часов 21 21 19,7

12-24 часа 38 38 35,5

24-48 часов 15 23 14,1

48-72 часа 10 19 9,3

72 ч-до 7 суток 5 13 4,7

7-21 суток 4 18 3,7

Более 21 суток 2 2 1,8

Всего 107 146 100

МЕТОДИКА МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ

Магнитно-резонансную томографию головного мозга выполняли на томографе Magnetom Symphony (Siemens) с напряженностью магнитного поля 1,5 Тесла, программное обеспечение Syngo 2002B.

Для исследования головного мозга применяли поверхностную матричную радиочастотную катушку. Стандартное обследование начинали с применения быстрой поисковой программы (Localizer) с получением ориентировочных срезов головного мозга в сагиттальной, аксиальной и корональной плоскостях. Параметры этой программы следующие: TR=21 мс, ТЕ=6 мс, FOV-300 мм, матрица - 128x256, толщина среза - 10 мм, время сканирования - 9 с. Эти изображения в дальнейшем использовали для позиционирования и выполнения срезов в других плоскостях.

Послойные срезы головного мозга в аксиальной плоскости с получением Т2-томограмм и томограмм, взвешенных по протонной плотности осуществляли, применяя импульсную последовательность TURBO SE с параметрами TR=2500 мс, ТЕ= 14/85 мс, FOV-230 мм, матрица - 240x256, угол отклонения -180 градусов, толщина среза - 5 мм, количество срезов - 21. время сканирования - 1 мин 43 с.

Затем, с сохранением параметров предыдущего исследования получали аксиальные Т1-томограммы с использованием SE-последовательности со следующими параметрами: TR=608 мс, ТЕ=15мс, FOV-230 мм, матрица - 205x256, угол отклонения - 90 градусов, толщина среза - 5 мм, количество срезов - 22, время сканирования - 2 мин 08 с.

После анализа аксиальных изображений, используя импульсные последовательности SE и TURBO SE, получали Т1 и Т2 ВИ в сагиттальной и корональ-ной плоскостях.

Весьма важным аспектом является обследование пациентов в бессознательном состоянии, а также не сотрудничающих с исследователем (с высокой двигательной активностью). Для этих целей использовали сверхбыстрые протоколы, применяемые при МРТ органов брюшной полости. Так, для получения Т2-томограмм в различных проекциях использовали HASTE последовательность с параметрами: TR=1100 мс, ТЕ =60 мс, FOV- 350 мм, матрица 160x256, угол отклонения - 150 градусов, толщина среза - 6 мм, количество срезов - 25, время - 27 с. Т1-томограммы получали при использовании FLASH-последовательности с параметрами: TR=1647 мс, ТЕ=4.2 мс, FOV- 420 мм, матрица 148x256, угол отклонения - 15 градусов, толщина среза - 6 мм, количество срезов - 15, время - 23 с.

При выявлении патологического очага на Т1-, Т2-, и протон-взвешенных изображениях, в дальнейшем проводили анализ характера изменений МР-сигнала, уточняли локализацию и объем очага. При множественности поражения учитывалось число очагов и характер каждого из них. При наличии дислокационных изменений вычисляли степень латеральной и аксиальной дислока-

ции мозговых структур. Сверхбыстрые протоколы, применяемые для исследования органов брюшной полости, позволили быстро обследовать пациентов в бессознательном состоянии.

МЕТОДИКА ДИФФУЗИОННОЙ МРТ ГОЛОВНОГО МОЗГА Для получения диффузионно-взвешенных изображений использовали методику одноимпульсной (single shot) эхо-планарной томографии (DWI-EPI) без подавления сигнала от свободной жидкости. Параметры импульсной последовательности для получения диффузионно-взвешенных изображений были следующими: TR=3200 мс, ТЕ=94 мс, толщина среза 5 мм, FOV - 230 мм, матрица 128x128, число повторений - 3, значение фактора диффузии b=0, 500 и 1000 с/мм2 для всех направлений. В результате каждого диффузионно-взвешенного исследования получали три серии срезов с одинаковой локализацией, так называемых комбинированных изображений для оценки измеряемого коэффициента диффузии (ИКД) головного мозга. Обычное время сбора данных для одного значения b при диффузионном исследовании составляло 24 секунды при максимальном количестве срезов до 19. Таким образом, длительность исследования составляла 72 секунды. Полученные изображения автоматически обсчитывались с построением карт измеряемого коэффициента диффузии.

Интенсивность сигнала в диффузионно-взвешенных изображений зависит не только от скорости диффузии, но и от значений времен релаксации Tl, T2 и протонной плотности. Относительный вклад этих факторов зависит от параметров последовательности (времени эхо - ТЕ, времени повторения - TR, времени диффузии, напряженности диффузионного градиента и т.п.). В связи с этим, с целью отделения влияния диффузии от других параметров, нами рассчитывались карты измеряемого коэффициента диффузии (ADC).

МЕТОДИКА ПЕРФУЗИОННОЙ МРТ ГОЛОВНОГО МОЗГА Перфузионные изображения головного мозга получали с использованием одноимпульсной эхо-планарной последовательности (PW1-EPI) со следующими параметрами: TR=1440 мс, ТЕ=47 мс, толщина среза 5 мм, FOV - 230 мм, матрица 128x128. число повторений - 1. Сканирование начинали после внутривен-

ного болюсного введения 0.1 ммоль/кг парамагнитного контрастного вещества со скоростью 5 мл/с с помощью автоматического шприца типа Medrad. Начало введения контрастного вещества совпадало с началом сканирования. В ходе проведения исследования получали 50 серий по 12 изображений в каждой. Длительность измерения составляет 77 секунд. Предпочтение отдавали парамагнитным контрастным веществам с высокой концентрацией гадолиния.

Полученные данные обрабатывали с помощью встроенной постпроцессорной программы (Perfusion MR), которая включала в себя построение перфу-зионных карт.

До построения перфузионных карт, нами анализировались нативные данные для того, чтобы выявить артефакты, связанные с движением пациента во время исследования, а также отсутствие контрастного болюса. Перфузионные, правильно выполненные данные, выглядели, как график с ровным плато, пиком прибытия контрастного вещества, повышением сигнала и вторым небольшим подъемом, отражающим рециркуляцию болюса. Если пациент двигался, или болюс контрастного вещества не прибыл, или были другие технические проблемы, все это было хорошо видно на кривой. При неудавшемся сканировании перфузионная МРТ выполнялась повторно.

При построении перфузионных карт рассчитывали показатели мозгового кровотока:

- объем мозгового кровотока (CBV);

- среднее время прохождения контрастного вещества (МТТ);

- мозговой кровоток

шт'

- время до пика (Time То Peak - ТТР).

Поскольку концентрация парамагнитного контрастного вещества в кровеносном русле и интенсивность МР-сигнала не имеют линейной зависимости, определение количественных характеристик мозгового кровотока (CBV, CBF) при помощи перфузионной МР-томографии невозможно.

Для минимизации ошибок в последующих расчетах при проведении МР-перфузии необходимо тщательно фиксировать пациента. Для предотвращения артефактов, вызванных переходом между веществом головного мозга и воздушными полостями в лобной пазухе мы выбирали как можно более крутые наклонные срезы.

МЕТОДИКА МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ АНГИОГРАФИИ

При выполнении бесконтрастной магнитно-резонансной ангиографии нами использовались двухмерные фазоконтрастные (2D PC) и трехмерные время-пролетные методы (3D TOF) визуализации сосудов головного мозга.

Двухмерные фазоконтрастные (2D PC) методы занимали достаточно мало времени; около 1 мин. для быстрого тока и около 2 мин. для оценки медленного тока, что является их бесспорным преимуществом. Недостатком данного метода является получение единственного изображения в заданной плоскости, при размерах матрицы 160x256-192x256 пикселей.

Для оценки интракраниальных сосудов наиболее оптимальными явились трехмерные время-пролетные методы (3D TOF). Длительность сбора данных у них составляет около 5 минут. Получаемые около 90 срезов, толщиной 1 мм (от 0,8 до 1,4 мм) являются достаточно информативными и служат в качестве на-тивных данных для построения дальнейших реконструкций (MIP). Уменьшение толщины среза позволяет также оценить и более медленный кровоток.

При выполнении время-пролетной ангиографии (3D TOF) размещали блок параллельно мозолистому телу, так чтобы захватить сверху перикаллезную артерию. При толщине блока 90-120 мм в исследуемый объем попадали основные интракраниальные артерии, составляющие виллизиев круг.

У 80% больных применяли методику TOF 3D multislab fast flow для 512 матрицы (TR=29 мс, ТЕ=6 мс, а=20о). Эта методика позволила визуализировать ток крови в артериях и частично венах. В местах турбулентного движения крови происходит снижение интенсивности сигнала от движущейся крови, что может вызвать переоценку степени, стеноза. Этот факт следует предвидеть и правильно учитывать при интерпретации изображения. Увеличение количества

слабое до 3-5 позволяло расширить зону интереса с визуализацией интра- и экстракраниальных сосудов. Однако при этом удлинялось время исследования, что не всегда желательно для больных в тяжелом состоянии.

Для визуализации вен головного мозга предпочтительна PC методика или TOF методика (3D multislab low flow TR=49 мс, ТЕ=14 мс, а-150). При использовании методики фазоконтрастной ангиографии четко визуализируются глубокие вены, верхний сагиттальный, прямой синусы, место слияния синусов, а также яремные вены. Однако, как уже отмечалось, время сканирования при PC (около 10-15 мин) большее, чем при TOF (5-8 мин).

Таким образом, большинству больных выполняли трехмерную время пролетную 3D TOF МР-ангиографию.

Для построения трехмерного изображения использовали наиболее распространенный алгоритм постпроцессорной обработки - алгоритм проекций максимальной интенсивности (Maximum Intensity Projection - MIP). Основу алгоритма составляет построение трехмерного изображения только за счет пикселей с максимальной интенсивностью МР-сигнала.

С помощью MIP-алгоритма «сырые» данные, полученные с помощью ангиографии, путем сложения по объему и выделения пикселей с максимальной интенсивностью, преобразовывали в псевдотрехмерные изображения с возможностью вращения в любой плоскости. Построение MIP-алгоритма было выполнено всем больным, которым выполнялась МР-ангиография.

Необходимо отметить, что при создании трехмерных изображений были использованы модифицированные методики с уменьшением угла получения реконструкций, для того чтобы более точно вывести зону интереса в оптимальную проекцию.

Таким образом, применение программ постпроцессорной обработки позволило наглядно представить результаты исследования и с учетом особенностей математической обработки вынести правильное заключение.

Для решения задач по оценке эффективности различных методов диагностики использовали методы, основанные на математической статистике. При

анализе данных решал» такие задачи, как описание изучаемых параметров в группах, определение чувствительности, специфичности, диагностической эффективности, уровня ложноположительных и ложноотрииательных результатов, оценка значимости различия относительных величин в группах, оценка силы и направления корреляционной связи между количественными показателями, оценка эффективности методов.

В ходе исследования применялись следующие методы статистического анализа: определение числовых характеристик переменных, оценка значимости различий относительных величин частоты по t-критерию Стьюдента с использованием преобразования Фишера, оценка значимости различий частот в многопольных таблицах по критерию корреляционный анализ. Для проведения статистического анализа и моделирования использовался ШM-совместимый компьютер класса Pentium-IV с объемом ОЗУ 512 Мб и тактовой частотой 3 ГГц в стандартной конфигурации. В исследовании использовались пакеты прикладных программ: Statistica for Windows 5.5 - для статистического анализа, MS Office ХР-для организации и формирования матрицы данных.

ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННЫЕ И ПЕРФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ

С целью уточнения диффузионно-взвешенной и перфузионно-взвешенной картины головного мозга в норме был проведен анализ результатов магнитно-резонансных исследований у 83 пациентов. Из них ДВИ было выполнено всем больным, а ПВИ - 23 пациентам. У этих пациентов не было признаков ОНМК и они проходили обследование по поводу других заболеваний головного мозга. Анализ магнитно-резонансных изображений головного мозга позволил изучить критерии вариантов нормы ИКД в различных возрастных группах, а также оценить количественные (ПН, МТТ) и полуколичественные (CBV, CBF) показатели перфузии.

В результате проведенного исследования разработана МР-картина ДВИ головного мозга в норме и выделены следующие признаки:

1. Отсутствие очагового изменения интенсивности МР-сигнала на ДВИ.

2. ИКД для серого вещества > ¡йхЮ 'мм'/с.

3. ИКД для белого вещества > бОхКГ'мГ/с.

Для количественного анализа мы измеряли ЛКД на диффузионных картах в области интереса площадью до 100 мм2. Измерения производили в различных отделах головного мозга - лобной, теменной, височной, затылочной долях, а также в стволе мозга и полушариях мозжечка.

Показатели ИКД серого вещества в зависимости от возраста не изменялись, а для белого вещества отмечалось незначительное увеличение показателей для людей старшего возраста. В результате нами выявлена тенденция к увеличению ИКД белого вещества с возрастом, как у мужчин, так и у женщин. Показатели ИКД в сером веществе головного мозга были выше по сравнению с белым веществом. Эта разница обусловлена структурным различиями между корой и белым веществом. Кора содержит большее количество воды и имеет большее кровоснабжение, чем белое вещество.

При оценке перфузионных показателей в режиме цветного картирования отчетливо определялся более яркий сигнал от серого вещества по сравнению с белым веществом головного мозга, что было обусловлено структурными различиями, как и при ДВИ. В результате проведенного исследования разработана МР-картина ПВИ головного мозга в норме и выделены следующие признаки:

1. Равномерное распределение показателей перфузии при выполнении цветного картирования: отчетливое различие между серым и белым веществом головного мозга.

2. Равные показатели МТТ и ТТР для обоих полушарий головного мозга.

Таким образом, полученные результаты при исследовании контрольной группы пациентов позволили сделать следующие выводы:

1. С возрастом происходит увеличение показателей ИКД для белого вещества.

2. Отсутствует разница у мужчин и женщин между ИКД и показателями перфузии в норме.

3. Более высокие показатели перфузии и ИКД для серого вещества, по сравнению с белым веществом головного мозга

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИФФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННЫХ И ПЕРФУЗИОННО-ВЗВЕШЕННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ИШЕМИЧЕСКИХ ИНСУЛЬТАХ В ОСТРОЙ СТАДИИ Проведены обследования и проанализированы результаты МРТ 107 больных с ишемическими инсультами. Всем им были выполнены ДВИ, а 72 из них -ПВИ. Всего по данным МРТ выявлен 121 ишемический очаг.

Характер и частота выявленных изменений при МРТ головного мозга у больных с ишемическими инсультами в зависимости от срока проведения обследования представлены в таблице 2.

Таблица 2

Характер и частота изменений головного мозга в зависимости от срока проведения МРТ

МР-СИМПТОМЫ Сроки проведения

3ч 6ч 6-12 ч 12-24 ч 24-48 ч 48-72 ч 72ч-7сут 7-21 сут >21 сут

абс. абс. абс. абс. абс. абс. абс. абс. абс.

Изменение ИС на ДВИ Ь=500,11000 0 8 21 38 15 10 5 4 2

Снижение ИКД 0 8 21 38 15 10 5 2

Изменение МТТ 4 8 21 28 8 1 1 0 0

Изменение ТТР 4 8 21 28 8 1 1 0 0

Изменение CBV 4 8 21 28 8 1 1 0 0

Изменение CB F 4 8 21 28 8 1 1 0 0

Изменение на МРА 1 1 4 6 1 1 0 0 0

Изменение на Т2 ВИ 0 0 0 33 15 10 5 4 2

Изменение на постконтрастных Т1 ВИ 2 3 11 21 4 1 1 0 0

Из данных таблицы 2 следует, что в первые 3 часа от начала развития неврологической симптоматики ишемических изменений на ДВИ выявить не удалось. Изменения же на ПВИ были выявлены уже в первые минуты, свидетельствуя о начальных признаках нарушения микроциркуляции. К концу первых суток было выявлено постепенное повышение показателя измеряемого коэффициента диффузии, а, начиная со второй недели, он превышал нормальные показатели для вещества головного мозга.

Отсутствие сигнала от тока крови по сосуду в зоне поражения выявлено в сроки до 24 часов, однако встречаемость этого признака в среднем была не более чем у 20% больных, обследованных в первые сутки. Анализ данных показал, что отсутствие сигнала от тока крови по сосуду определялось при обширных и больших инфарктах, вызванных окклюзией крупных артериальных стволов головного мозга. При окклюзии корковых и глубоких ветвей СМА, ПМА и ЗМА этот признак достоверно выявить не удалось. В первые 12 часов изменения интенсивности МР-сигнала на Т2 ВИ практически не определялись, а начиная с 24 часов зона ишемии на Т2 ВИ выявлена у всех больных. У 50% больных отмечалось усиление интенсивности МР-сигнала на постконтрастных Т1 ВИ, что свидетельствовало о повреждении гематоэнцефалического барьера.

Выраженность неврологических симптомов и сроки их появления зависели от локализации и объема ишемии. Поэтому для детального анализа, выявленные очаги ишемии были распределены в зависимости от локализации и величины в соответствии с сосудистым бассейном.

В каротидном бассейне выявлено 100 инфарктов (82,6%), в вертебрально-базилярном бассейне 21 (17,4%), из них малых инфарктов мозжечка 5 (23,8%). Из инфарктов в каротидном бассейне наиболее часто поражалась средняя мозговая артерия, а также ее ветви - 85 ишемических очагов, причем левая чаще, чем правая (47 и 38 соответственно). Обширные инфаркты выявлены у 10 больных (8,3%), большие инфаркты у 28 больных (23,1%); средние и малые соответственно у 49 (40,5%) и 34 (28,1%) больных. У 14 больных.было выявлено 2 очага. При обширных инфарктах головного мозга в каротидном бассейне, зона

ишемии у всех больных захватывала кору головного мозга и подкорковые образования, распространяясь на лобную, теменную и височную доли. При обширном инфаркте мозжечка ишемические изменения были выявлены в обоих полушариях.

В результате проведенного исследования нами разработана семиотика ишемических инсультов в острой стадии по данным ДВИ и ПВИ. Характерными признаками ишемических инсультов на ДВИ и ПВИ являются:

1. Увеличение интенсивности МР-сигнала на ДВИ с факторами взвешивания Ь=500 и 1000.

2. Снижение измеряемого коэффициента диффузии на картах ИКД:

- для белого вещества головного мозга - ниже60х10"'мм2/с;

- для серого вещества головного мозга - ниже

3. Снижение показателей СБУ и СВР, наиболее характерных в острейшей стадии ишемии; при возникновении реперфузии показатели СБУ и СВР увеличивались.

4. Увеличение показателей ТТР и МТТ по сравнению с противоположным полушарием головного мозга с неизмененным кровотоком.

Наиболее интересной находкой при выполнении исследования, особенно в оценке острого инсульта была разница в площади ишемического поражения, выявляемого на перфузионно- и диффузионно-взвешенных изображениях.

Площадь ишемии на ДВИ отражала снижение измеряемого коэффициента диффузии свободных молекул воды, при необратимом ишемическом повреждении вещества головного мозга. Площадь ишемии на ПВИ отражала нарушение микроциркуляции, т.е. преходящие изменения, которые с течением времени трансформировалась в необратимую ишемию или при восстановлении кровообращения коэффициент диффузии данного участка головного мозга не изменялся.

В процессе исследования показано, что на ДВИ с фактором взвешивания Ь= 1000 и картах ИКД площадь ишемических изменений была меньшей, чем зона микроциркуляторных изменений, выявленных на ПВИ.

Разница в площади ишемии на ПВИ и ДВИ составляла «ишемическую полутень», которая могла регрессировать или перейти в необратимую ишемию в зависимости от проводимой терапии и компенсаторных возможностей организма.

Соотношение площади изменений, выявляемых на ПВИ и ДВИ в зависимости от времени и объема поражения представлено в таблице 3.

Таблица 3

Соотношение площадей изменений, выявляемых на ПВИ и ДВИ ($пви/5дви)

в зависимости от времени и объема поражения

Сроки до3ч до 6 ч 6-12 ч 12-24 ч >24ч

Величина абс. абс. абс. абс. абс.

Обширные 2,5 2,0 1,4 13

Большие 1,8 1,5 1,4 12 1,1

Средние 1,2 1 1 1 1

Малые 1 1 1 1 1

Из таблицы следует, что в острую и острейшую стадии ишемии при обширных и больших инсультах зона ишемической полутени была наиболее выражена. При средних и малых (лакунарных и корковых) инсультах изменения на ПВИ соответствовали площади изменений, выявляемых на ДВИ.

В группе обследованных до 3 часов (4 больных) были выявлены: 1 обширный, 2 больших и 1 средний корково-подкорковые инфаркты. Отсутствие сигнала от тока крови по сосуду в зоне поражения наблюдали у одного (25%) больного. Изменений интенсивности МР-сигнала на Т1 и Т2 ВИ, а также на ДВИ ни у одного больного выявлено не было. У всех больных изменения, выявлены лишь на перфузионно-взвешенных изображениях. Они характеризовались снижением показателей CBV и CBF, а также увеличением МТТ и ТТР по сравнению с противоположным неизмененным полушарием.

В промежутке от 3 до 6 часов от начала клинико-неврологической симптоматики МРТ была выполнена 8 больным. Отсутствие МР-сигнала от тока крови по сосуду в зоне поражения было выявлено у одного (12,5%) больного. Изменений интенсивности МР-сигнала на Т1 и Т2 ВИ, как и в период до 3 часов не определялось.

В этот период отчетливо были выявлены изменения на ДВИ. На ДВИ зона ишемии визуализировалась в виде резкого повышения интенсивности МР-сигнала на изображениях с факторами взвешивания Ь=500 и Ь=1000, а также снижением ИКД ниже 70х10''ммг/с для серого вещества и ниже 45х10*'мм'/с для белого вещества. На ПВИ определяли снижение всех показателей (CBV, CBF, ТТР, МТТ). У 3 пациентов отмечалось повышение показателей CBV и CBF, которые свидетельствовали о реперфузионных изменениях.

В период 6-12 часов от начала неврологической симптоматики МРТ была проведена 21 больному и выявлено 25 ишемических участков. Из них выделено по величине 2 обширных, 8 больших, 7 средних, 8 малых инфарктов. Отсутствие или снижение интенсивности МР-сигнала от тока крови по сосуду в зоне поражения выявлено у 4 (19%) больных. Изменения интенсивности сигнала на Т2 ВИ у данной группы пациентов выявлено не было. У всех этих пациентов очаги ишемии были выявлены только с применением ДВИ и ПВИ.

В период 12-24 часов МРТ выполнена 38 больным. Выявлены 4 обширных, 6 больших, 17 средних и 11 малых инфаркта. Отсутствие МР-сигнала от тока крови по сосуду в зоне поражения было выявлено у 6 больных (15,8%). Изменение интенсивности МР-сигнала на Т2 ВИ определено у 33 больных (86,8%). У остальных пяти больных ишемические изменения были выявлены на вторые сутки от начала клинических проявлений, которые локализовались в корковых отделах теменных (4) и затылочной долей (1).

Таким образом, начиная с 16 часов от развития клинической симптоматики визуализация очагов ишемии в головном мозге, может быть осуществлена с помощью традиционной МРТ с получением Т1 и Т2 ВИ. Наиболее информа-. тивными являются Т2 ВИ, на которых ишемические изменения определяются в

виде очагов или зон гиперинтенсивного сигнала, хорошо визуализируемых на фоне неизмененного головного мозга. Однако следует отметить, что чувствительность Т2 ВИ при выявлении ишемический изменений в период 12-24 часов от начала клинических проявпений невысока и составляет 86,6%.

ДВИ и ПВИ существенно повышают диагностику ишемических изменений в этот период. Причем необходимо отметить, что более информативными являются ПВИ, т.к. на этих изображениях лучше определяется распространенность микроциркуляторных изменений.

В период 24-48 часов МРТ выполнена 15 больным и выявлено 19 ишеми-ческих участков. Отсутствие МР-сигнала от тока крови по сосуду в зоне поражения было выявлено у одного больного (6,6%). Изменения интенсивности МР-сигнала на Т1 и Т2 ВИ выявлены у всех больных, из них у 5 сигнал был однородным: гиперинтенсивным на Т2 и гипоинтенсивным на Т1-режимах. У всех больных участки ишемии, выявленные на Т1 и Т2 ВИ были подтверждены на ДВИ и ПВИ.

Проведенное исследование установило высокую эффективность диффузионной и перфузионной МРТ в острейшем и остром периоде ишемического инсульта.

Наиболее ранние признаки ишемического процесса, выявляемые в первые три часа, определяются только при выполнении ПВИ. Увеличение показателей CBV и CBF, свидетельствующих о реперфузионных изменениях, является благоприятным прогнозом у этих пациентов. В период после 3 часов от начала развития клинико-неврологической симптоматики ишемические очаги выявлены у всех больных на ДВИ.

На ДВИ зона инфаркта определялась в виде повышения МР-сигнала, при этом, чем больше был фактор взвешивания (b=0, 500 и 1000), тем сигнал был выше. Объем изменений, выявленный на ПВИ, был более выраженным по сравнению с изменениями на ДВИ, исключение составили лишь лакунарные и корковые инсульты.

Клинико-МРТ-сопоставления свидетельствуют об эффективности оценки ишемических очагов на основании изменения МР-сигнала только к концу первых. Наиболее ранние изменения сигнала обнаруживались на Т2- и протон-взвешенных изображениях через 16-18 часов, а начиная с 18-20 часов отмечалось появление гипоинтенсивного сигнала в Т1-режиме. К концу 1-х суток ишемии изменения сигнала отмечаются практически у всех больных.

Таким образом, можно считать, что период диагностически значимого изменения МР-сигнала на Т2 ВИ при ишемическом инсульте начинается с 16-18 часов от начала заболевания. В первые 16 часов инсульта, и особенно в первые минуты, диагностически наиболее надежным являются изменения выявленные только на ПВИ и ДВИ.

ВЫВОДЫ

1. Диффузионная и перфузионная магнитно-резонансная томография являются высокоинформативными неинвазивными методиками в диагностике ишемического инсульта, особенно в острейшей и острой стадиях. С их помощью выявляются признаки инфаркта головного мозга в первые минуты от начала клинической картины. Они позволяют динамически наблюдать за изменениями величины, формы и характера ишемических изменений, определять тактику ведения больных.

2. Высокая диагностическая эффективность перфузионно-взвешенных и диффузионно-взвешенных изображений достигается при тщательном соблюдении методики. Исследование должно включать в себя тщательную фиксацию больного для минимизации ошибок в последующих расчетах, а для предотвращения артефактов, вызванных переходом между веществом головного мозга и воздушными полостями в лобной пазухе, выбираются как можно более крутые наклонные срезы.

3. Самые ранние изменения, отражающие развитие ишемического процесса в головном мозге, выявляются на перфузионно-взвешенных и диффузионно-взвешенных изображениях. Для ДВИ характерно повышение интенсивности МР-сигнала на диффузно-взвешенных изображениях с факторами взвешивания

(Ь>=500) и снижение коэффициента диффузии на картах ИКД. Для ПВИ: увеличение показателей ТТР и МТТ по сравнению с противоположным полушарием головного мозга, а также снижение или увеличение показателей СБУ и СББ в зависимости от сроков ишемии, компенсаторных возможностей организма и назначенной терапии.

4. Наиболее информативной методикой в диагностике ишемического инсульта в острейшей и острой стадиях является перфузионно-взвешенная томография чувствительность, которой составила 98,6%, специфичность - 100%, диагностическая эффективность 99,4%. Для диффузионно-взвешенной томографии чувствительность составила 96,3%, специфичность 100%, диагностическая эффективность 97,9%. Чувствительность ДВИ и ПВИ в комплексе составила 97,5%, специфичность 100%, диагностическая эффективность 98,3%.

5. Предложенная количественная и полуколичественная оценка результатов диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений позволяет с высокой эффективностью поставить диагноз ишемического инсульта в острейшей и острой стадиях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При развитии клинических проявлений ишемического инсульта необходимо выполнять магнитно-резонансную томографию.

2. В острейшей и острой стадии ишемического инсульта основными методиками магнитно-резонансной томографии являются диффузионно-взвешенная и перфузионно-взвешенная МР-томография.

3. При выполнении ДВИ и ПВИ необходимо строго соблюдать методику исследования для последующего проведения количественной и полуколичественной оценки выявленных изменений.

4. При сроке ишемического инсульта более одних суток ишемические изменения отчетливо визуализируются на Т2 ВИ, поэтому в этот период для первичной диагностики достаточно выполнение обычной МРТ.

5. Для оценки динамики ишемических изменений и изменений на ДВИ и ПВИ целесообразно их выполнение повторно при стабилизации неврологической симптоматики, а также при ее изменении.

6. Выполнение МР-перфузии у пациентов с низким артериальным давлением и нарушением ритма со значительным снижением фракции сердечного выброса нецелесообразно.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИ

1. Труфанов, Г.Е. Магнитно-резонансная томография в диагностике ишеми-ческого инсульта / Г.Е. Труфанов, И.В. Пьянов, ВА Ратников и др. // Материалы III съезда нейрохирургов России. - СПб., 2002. - С. 667-668.

2. Труфанов, Г.Е. Первый опыт применения диффузионно-взвешенных МРТ-изображений в ранней диагностике острых нарушений мозгового кровообращения по ишемическому типу / Г.Е. Труфанов, ВА Фокин, И.В. Пьянов и др. // Материалы научной конференции, посвященной 85-летию со дня основания ЦНИРРИ МЗ РФ «Современные технологии в клинической медицине». -СПб., 2003.-С. 119.

3. Банникова, ЕА Ранняя диагностика ишемических инсультов / ЕА Банникова, Г.Е. Труфанов, И.В. Пьянов и др. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга «Актуальные проблемы современной неврологии, психиатрии и нейрохирургии». - СПб., 2003. - С. 300-301.

4. Фокин, ВА Применение диффузионно-взвешенной и перфузионно-взвешенной МР-томографии при нарушении мозгового кровообращения в острейшей стадии / Г.Е. Труфанов, ВА Фокин, И.В. Пьянов // Материалы VII Международного симпозиума «Ноше технологии в нейрохирургии». - СПб., 2004. -С. 19.

5. Пьянов, И.В. Оптимизация методики диффузно-взвешенной и перфузи-онно-взвешенной МР-томографии головного мозга / Г.Е. Труфанов, В.А. Фокин, И.В. Пьянов и др. // Материалы VII Международного симпозиума «Новые технологии в нейрохирургии». - СПб., 2004. - С. 15.

6. Пьянов, И.В. Возможности диффузионно- и перфузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии в диагностике нарушения мозгового кровообращения по ишемическому типу в острой стадии / И.В. Пьянов, Г.Е. Труфа-нов, В.А. Фокин // Материалы научной конференции, посвященной 75-летию кафедры рентгенологии и радиологии «Современная лучевая диагностика в многопрофильном учреждении». - СПб., 2004. - С. 222-224.

7. Фокин, В.А. Диффузионно- и перфузионно-взвешенная магнитно-резонансной томография при нарушении мозгового кровообращения по ише-мическому типу в острой стадии / ВА Фокин, Г.Е. Труфанов, И.В. Пьянов // Региональное кровообращение и микроцирхуляция. - 2004.-№ 2. - С. 26-31.

Подписано в печать 7.02.05. Формат 60x84'/«

Объем 1 '/. пл._Тираж 100 экз._Заказ № 87

Типография ВМедА, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6

21

14

Актуальность проблемы

Своевременная и точная диагностика инфаркта головного мозга представляет важную медицинскую и медико-социальную проблему в связи с ростом заболеваний сосудов головного мозга, часто приводящих к инвалидности или летальному исходу, и является в настоящее время актуальной задачей (Одинак М.М. с соавт., 1998; Виберс Д., 1999; Baba Y., 2000; Ingall Т., 2000).

По данным Всемирной организации здравоохранения в 2002 году в мире от цереброваскулярных заболеваний умерли 5,5 млн. человек, что составило около 9,5% от всех причин смерти. Цереброваскулярные заболевания во всем мире в качестве причины смерти занимают четвертое место, а в развитых странах (15,2%) - третье место. По данным ВОЗ, в Российской Федерации в 2002 году среди причин смерти цереброваскулярные заболевания заняли второе место - 19,8%).

В настоящее время достигнут определенный прогресс в изучении этиологии, патогенеза и диагностики ишемического инсульта. Это обусловлено в первую очередь широким внедрением новейших методов нейровизуализации (рентгеновской компьютерной и магнитно-резонансной томографии, магнитно-резонансной спектроскопии, позитронно-эмиссионной томографии, однофотонной эмиссионной компьютерной томографии), которые позволили раскрыть и понять механизмы церебральной гемодинамики, изучить структуру, особенности кровотока и метаболизма мозга. Эта информация явилась основой для понимания таких понятий, как «ишемическая полутень» и «терапевтическое окно», а также для внедрения новых методов комплексной терапии (нейропротекция, тромболизис). Эти методы лечения потребовали быстрого и точного определения характера нарушений мозгового кровообращения и разработки показаний и противопоказаний к их применению (Мунис М., 2000; Fisher М.,

1995; Nasel С, 1996; Salerno S.M., 1996; Schriger D.L., 1998; Heiss W.D., 2001).

Наиболее информативными методами лучевой диагностики при ишемическом инсульте в настоящее время являются рентгеновская компьютерная и магнитно-резонансная томография (Окнин В.Е., 1996; Трофимова Т.Н., 1998; Вордлоу Д., 2000; Холин A.B., 2000; Gholkar А., 1998; GeijerB., 1999; Schellinger P.D., 1999).

Внедрение их в клиническую практику позволило дифференцировать ишемические и геморрагические инсульты. Появилась возможность динамического наблюдения за изменением величины, формы и характера самого очага, а также выявлять ранние осложнения, приводящие к ухудшению состояния больных (Schriger D.L., 1998; Heiss W.D., 2001).

В литературе имеется достаточно много сведений об использовании МРТ в диагностике ишемического инсульта. Данный вопрос хорошо изучен и ему посвящено много публикаций. Однако среди ученых нет единой точки зрения относительно возможностей МРТ в ранней диагностике ишемического инсульта (Grond М., 1997; Grotta J.C., 1999).

Наиболее перспективной методикой МРТ при исследовании сосудов головного мозга с точки зрения большинства авторов, является магнитно-резонансная ангиография (Пронин И.Н., 1999; Дубенко O.E., 2000; Свиридов Н.К., 2000; Bahn М.М., 1996; Hoeffher E.G., 1997; Kim J.H., 1999). Она позволяет определить уровень поражения сосудистой системы, уточнить анатомические особенности, состояние и возможности коллатерального кровоснабжения (Беленков Ю.Н., 1997; Труфанов Г.Е., 2001; Rother J., 1993; Katz D.A., 1995; Barboriak D.P., 1998). Однако данные относительно применения МРА при ишемическом инсульте противоречивы. Наиболее сложными остаются вопросы целесообразности проведения МРА, соответствия выявленных ишемических изменений в головном мозге поврежденному отделу сосудистой системы, показания к проведению МРА.

Достижением современной диагностики ишемического инсульта является выявление патологических изменений на уровне нарушения микроциркуляции и первых метаболических изменений. Такими методиками являются: определение перфузии с помощью КТ, МРТ, ОФЭКТ, оценка диффузии с помощью МРТ, определение распределения и концентрации метаболитов с помощью ПЭТ и MP-спектроскопии (Тютин Л.А., 1999; Вордлоу Д., 2000; Подопригора А.Е., 2000; Hommel М.,1990; Alexandrov А., 1995; Rordorf G., 1998; Wintermark М., 2001). Однако, в большинстве своем эти методы трудоемки, сложно выполнимы, доступны для применения лишь в специализированных центрах, что не всегда достижимо, учитывая тяжесть состояния больных и небольшой временной интервал, в течение которого исследование должно быть проведено.

Таким образом, актуальность настоящего исследования обусловлена объективными диагностическими трудностями и необходимостью дальнейшего совершенствования лучевой диагностики ишемических инсультов.

В отечественной литературе практически отсутствуют сведения о применении диффузионно-взвешенной и перфузионно-взвешенной МРТ в диагностике ишемического инсульта, особенно в острейшей и острой стадиях.

Целью настоящего исследования является совершенствование лучевой диагностики ишемического инсульта в острой стадии на основе применения диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений при высокопольной МРТ.

В соответствии с целью исследования были определены следующие основные задачи:

- разработать методики диффузионной и перфузионной МРТ головного мозга;

- разработать MP-семиотику ишемического инсульта в острой стадии по данным диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений; определить диагностическую эффективность диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений при ишемическом инсульте в острой стадии;

- разработать и внедрить в клиническую практику количественную и полуколичественную оценку результатов диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений в норме и при ишемическом инсульте.

Научная новизна исследования.

Разработаны методики диффузионно-взвешенной и перфузионно-взвешенной МРТ головного мозга.

Описана МРТ-семиотика ишемического инсульта в острой стадии по данным диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений.

Определена роль и изучены возможности диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений в установлении диагноза в остром периоде ишемического инсульта.

Внедрена методика количественной ДВИ (ИКД) и ПВИ (ТТР, МТТ), а также полуколичественной оценки ПВИ (CBF, CBV) при ишемическом инсульте в острой стадии.

Результаты диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений сопоставлены с данными нативной МРТ и других лучевых методов исследования (ТКДГ, перфузионная КТ, церебральная ангиография, ОФЭКТ).

Проведен сравнительный анализ результатов диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений у больных с ишемическим инсультом в острой стадии.

Практическая значимость.

На основе проведенных исследований установлена роль диффузионной и перфузионной МРТ в диагностике и планировании лечения ишемического инсульта в острой стадии. Разработана методика исследования с применением ДВИ и ПВИ. Выработаны основные количественные показатели по данным ДВИ и полуколичественные показатели ПВИ в норме и при ишемическом инсульте в острой стадии. Сформулированы практические рекомендации по применению ДВИ и ПВИ для диагностики ишемического инсульта в острой стадии.

Установлено приоритетное значение ДВИ и ПВИ при ишемическом инсульте в острейшей и острой стадиях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Диффузионно-взешенная и перфузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография являются высокоэффективными методиками лучевой диагностики ишемического инсульта в острой стадии, применение которых позволяет существенно дополнить результаты других лучевых методов исследования.

2. ДВИ и ПВИ позволяют выявить начальные признаки ишемии головного мозга, достоверно оценить локализацию и размеры ишемического инсульта в острейшей и острой стадиях, что способствует значительному повышению эффективности лечения.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на заседании Санкт-Петербургского радиологического общества (Санкт-Петербург, 2004), научно-практических конференциях на кафедре рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург, 2004), IV съезде нейрохирургов России (Санкт-Петербург, 2004), юбилейной конференции «Современная лучевая диагностика в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2004). По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 67 отечественных и 94 иностранных авторов. Работа содержит 11 таблиц, 19 рисунков.

ВЫВОДЫ

1. Диффузионно-взвешенная и перфузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография являются высокоинформативными неинвазивными методиками в диагностике ишемического инсульта, особенно в острейшей и острой стадиях. С их помощью выявляются признаки инфаркта головного мозга в первые минуты от начала клинической картины. Они позволяют динамически наблюдать за изменениями величины, формы и характера ишемических изменений, определять тактику ведения больных.

2. Высокая диагностическая эффективность перфузионно-взвешенных и диффузионно-взвешенных изображений достигается при тщательном соблюдении методики. Исследование должно включать в себя тщательную фиксацию больного для минимизации ошибок в последующих расчетах, а для предотвращения артефактов, вызванных переходом между веществом головного мозга и воздушными полостями в лобной пазухе, выбираются как можно более крутые наклонные срезы.

3. Самые ранние изменения, отражающие развитие ишемического процесса в головном мозге, выявляются на перфузионно-взвешенных и диффузионно-взвешенных изображениях. Для ДВИ характерно повышение интенсивности МР-сигнала на диффузно-взвешенных изображениях с факторами взвешивания (Ь>=500) и снижением коэффициента диффузии на картах ИКД. Для ПВИ: увеличение показателей ТТР и МТТ по сравнению с противоположным полушарием головного мозга, а также снижение или увеличение показателей CBV и CBF в зависимости от сроков ишемии, компенсаторных возможностей организма и назначенной терапии.

4. Наиболее информативной методикой в диагностике ишемического инсульта в острейшей и острой стадиях является перфузионно-взвешенная томография чувствительность, которой составила 98,6%, специфичность -100%, диагностическая эффективность 99,4%. Для диффузионно-взвешенной томографии чувствительность составила 96,3%, специфичность 100%, диагностическая эффективность 97,9%. Чувствительность ДВИ и ПВИ в комплексе составила 97,5%, специфичность 100%, диагностическая эффективность 98,3%.

5. Предложенная количественная и полуколичественная оценка результатов диффузионно-взвешенных и перфузионно-взвешенных изображений позволяет с высокой эффективностью поставить диагноз ишемического инсульта в острейшей и острой стадиях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При развитии клинических проявлений ишемического инсульта необходимо выполнять магнитно-резонансную томографию.

2. В острейшей и острой стадии ишемического инсульта основными методиками магнитно-резонансной томографии являются диффузионно-взвешенная и перфузионно-взвешенная МР-томография.

3. При выполнении ДВИ и ПВИ необходимо строго соблюдать методику исследования для последующего правильного проведения количественной и полуколичественной оценки выявленных изменений.

4. При сроке ишемического инсульта более одних суток ишемические изменения отчетливо визуализируются на Т2 ВИ, поэтому в этот период для первичной диагностики достаточно выполнение традиционной МРТ с получением Т1 и Т2 ВИ.

5. Для оценки динамики ишемических изменений и изменений на ДВИ и ПВИ целесообразно выполнять повторно при стабилизации неврологической симптоматики, а также при изменении неврологической симптоматики.

6. Выполнение MP-перфузии у пациентов с низким артериальным давлением и нарушением ритма со значительным снижением фракции сердечного выброса нецелесообразно.

115