Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ САКРОИЛЕИТА НА ВЫСОКОПОЛЬНОМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОМ ТОМОГРАФЕ

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в лучевой диагностике и ревматологии.

Общеизвестен способ диагностики сакроилеита на высокопольном магнитно-резонансном томографе [1]. Способ основан на получении в косокоронарном и аксиальном сечении T1, Т1 с контрастным усилением и Т2 STIR взвешенных изображений (ВИ). На полученных магнитно-резонансных томограммах сакроилеит определяется в виде зон гиперинтенсивного сигнала в субхондральных отделах костного мозга (остит) в Т2, Т2 STIR ВИ, гипоинтенсивного сигнала в Т1 ВИ без четких контуров. Преимуществом метода является повышение контрастности усиленных Т1 томограмм и более четкая дифференцировка синовита и капсулита. Недостатком данного метода является необходимость внутривенного введения контрастного препарата, увеличение времени и, соответственно, конечной стоимости обследования. При этом чувствительность данного метода в выявлении основного критерия сакроилеита - остита сопоставима с Т2 STIR ВИ.

Известен способ диагностики сакроилеита на высокопольном магнитно-резонансном томографе, основанный на получении Т1 и Т2 STIR изображений в сагиттальном и коронарном сечении [2]. На полученных магнитно-резонансных томограммах сакроилеит определялся в виде зон гиперинтенсивного сигнала в Т2, Т2 STIR ВИ, гипоинтенсивного в Т1 ВИ без четких контуров. В начальной стадии (разгара) происходило утрачивание однородности сигнала в Т2, Т2 STIR ВИ. В стадии затихания нарастала неоднородность сигнала. В постсакроилеитической фазе зона отека костного мозга уменьшалась в размерах, появлялись признаки липоидной реконверсии (гиперинтенсивный сигнал в Т1, Т2 ВИ, гипоинтенсивный в Т2 STIR) и субхондрального остеосклероза (гипоинтенсивный сигнал в Т2, Т1 ВИ), формирование эрозий. Недостатком данного способа является невозможность в полной мере отразить основные черты сакроилеита. Отсутствует оптимальная визуализация протяженности и размеров зоны воспалительных изменений за счет яркого сигнала от сосудов и крестцового нервного сплетения.

Известен способ диагностики сакроилеита с использованием метода Т2 DIXON, с помощью которого изображения вычисляются из полусуммы и полуразности двух фазовочуствительных МРТ образов - синфазных ("in phase") и противофазных ("out phase"). [3]. В результате получают две серии изображений: с избирательным подавлением сигнала от воды ("только жир") и от жировой ткани ("только вода"). Порядок проведения процедуры следующий. После укладки больного на спину и запуска протокола ориентировки, определяют зону крестцово-подвздошных сочленений. Затем загружают параметры стандартного протокола. Далее выполняют томографию в косокорональном и аксиальном сечении Т1 и Т2 DIXON изображения. На полученных магнитно-резонансных томограммах сакроилеит определялся в виде зон гиперинтенсивного сигнала на Т2 DIXON ВИ с избирательным подавлением сигнала от жировой ткани.

Недостаток данного способа заключается в том, что при визуальном сопоставлении серий таких изображений не всегда возможно выявить различия контраста в зоне предполагаемых воспалительных изменений в силу особенностей зрительного восприятия. Дополнительным ограничением является техническое несовершенство устройства отображения (монитор), затрудняющее достоверную оценку границ зоны повышения интенсивности сигнала на фоне неоднородного костного мозга.

Данный способ является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, и поэтому был выбран в качестве прототипа.

Цель настоящего изобретения состоит в преодолении недостатков известных способов и в создании нового способа, позволяющего повысить точность определения зоны воспалительных изменений илеосакральных сочленений.

Поставленная цель достигается техническим решением, представляющим собой способ диагностики сакроилеита на высокопольном магнитно-резонансном томографе.

Фиг. 1 - MP-томограмма пациента Т. в режиме Т2 STIR в косокорональной проекции.

Фиг. 2 - MP-томограммы пациента К. (клинический пример №1) в режиме Т2 DIXON в косокорональной проекции.

А - Т2 томограмма, серия "только жир";

Б - Т2 томограмма, серия "только вода";

В - субтракция серий "только вода" и Т2 ВИ "только жир»;

Г - Т2 томограмма, серия "только вода";

Д - субтракция серий "только вода" и Т2 ВИ "только жир».

Фиг. 3 - MP-томограммы пациента П. (клинический пример №2) в косокорональной проекции.

А - Т2 TSE томограмма;

Б - Т2 DIXON томограмма, серия "только вода";

В - субтракция серий "только вода" и Т2 ВИ "только жир".

Применяются следующие параметры протокола для Т2 DIXON последовательности: время повторения интервала (Time repetition, TR) - 3500 мс, время эхо (Time echo, ТЕ) - 82 мс, количество срезов (No. slices, NS) 18, толщина среза (Thickness slices, SL) 3 мм, поле обзора (FOV) - 320 мм, матрица - 256*205, время получения одного набора изображений (Time acquisition, ТА) 3 мин.

Новым в предлагаемом способе является использование дополнительной математической обработки (субтракции) двух серий изображений: "только жир" и "только вода".

Таким образом, в ситуации, когда отсутствуют единые стандартные, магнитно-резонансные протоколы для диагностики начальных проявлений сакроилеита, предлагаемые авторами параметры протоколов решают задачу максимально полной характеристики зоны воспалительных изменений, то есть повышают точность способа.

Изобретение будет понятно из следующего описания, приложенных к нему рисунков и предоставленных клинических случаев.

Порядок проведения процедуры имеет следующие отличительные признаки. После стандартной укладки больного на спину и запуска протокола ориентировки производят обычную поисковую программу локалайзер с целью определения локализации крестцово-подвздошных сочленений. После чего выполняют томографию в корональных сечениях с получением Т2 DIXON и Т1 изображения, а затем аксиальное сечение с получением тонкосрезовых Т2 STIR изображений. В ходе проведения исследования выяснилось, что серия Т2 DIXON изображений в косокорональном сечении с последующей субтракцией является наиболее оптимальной, чем Т1 и Т2 STIR изображение, так как наиболее точно и детально характеризует зоны остита, синовита и капсулита.

Исходя из теории магнитного резонанса, преимущество Т2 изображения достигается за счет изменения параметров протоколов: сокращения времени получения одного изображения (Time acquisition, ТА) с 5 мин до 3 мин и уменьшения толщины среза (Thickness slices, SL) 3 мм. Сокращение времени получения одного изображения не ухудшило качество изображения. Уменьшение толщины среза привело к лучшей визуализации минимальных зон отека костного мозга, капсулы сочленений, связок, состояния окружающих тканей.

В результате использования стандартного протокола, без изменения параметров, предложенных авторами, получены Т2 STIR томограммы (фиг. 1.) Как видно из фиг. 1, отсутствует оптимальная визуализация зоны отека на Т2 STIR, трудно определить состояние связок, капсулы, а также окружающих тканей.

Таким образом, на основании полученных данных после проведения высокопольной магнитно-резонансной томографии по протоколам, предлагаемым авторами, можно убедительно говорить о значительном повышении точности способа диагностики.

Данный способ диагностики может быть использован во всех медицинских центрах, имеющих в своем распоряжении высокопольные магнитно-резонансные томографы, не говоря уже о томографах аналогичного класса (Magnetom Essenza, фирмы Siemens), где данный протокол просто может быть перенесен для использования. Предложенный авторами способ диагностики использован у 27 пациентов с сакроилеитом и обладает высокой чувствительностью и специфичностью, то есть позволяет с большей точностью диагностировать даже минимальные зоны воспалительных изменений в костном мозге, признаки капсулита и лигаментита при сакроилеите.

Диагностические возможности применения измененного по Т2 DIXON изображению протокола сканирования хорошо видны на следующих клинических примерах.

Клинический пример №1. У пациента К., 36 лет, с правосторонним сакроилеитом выявлена зона отека костного мозга правой боковой массы крестца и субхондрального отдела костного мозга правой подвздошной кости, капсулит правого илеосакрального сочленения (ИСС) с гиперинтенсивным сигналом в Т2 ВИ (фиг. 2А) и T2FS (фиг. 2Б). Легко определяются размеры зоны отека (32×26 мм) за счет гиперинтенсивного сигнала в Т2 DIXON изображениях, полученных методом субтракции, на фоне окружающего интактного гипоинтенсивного костного мозга (фиг. 2В). Дополнительно удалось визуализировать аналогичные изменения в левом ИСС (18×15 мм), трудно визуализируемые на серии T2FS ВИ из-за нечетких контуров и низкой контрастности (фиг. 2Г). На серии томограмм, полученных методом субтракции, зона отека имеет некие контуры (фиг. 2Д).

Проанализированы показатели интенсивности сигнала от зоны остита и интактной костной ткани в соответствующих зонах на стандартных изображениях с подавлением сигнала от жировой ткани и на полученных с помощью субтракции изображениях. Значения соотношения "контраст-шум" (CNR) в тканях с воспалительными изменениями (остит) в левом ИСС оказался выше (CNR, 241), чем на стандартных Т2 STIR изображениях (CNR, 63), что значительно улучшает восприятие различий между двумя исследуемыми клиническими областями.

Клинический пример №2. Пациент П., 23 года, поступил с жалобами на выраженные боли в поясничной области слева в течение 2 мес.При объективном обследовании в мягких тканях поясничной области слева выявлен свищевой ход. На рентгенограммах выявлена узурация суставных поверхностей в левом ИСС.При проведении высокопольной магнитно-резонансной томографии по протоколам, предложенным авторами, выявлены следующие изменения. По верхним смежным поверхностям левого крестцово-подвздошного сочленения дифференцируется зона отека с гиперинтенсивным сигналом в Т2 ВИ (фиг. 3A) и T2FS ВИ (фиг. 3Б). Оценка границ зоны отека затруднена за счет неоднородного сигнала от окружающего интактного костного мозга. На изображении, полученном методом субтракции, зона отека отчетливо контурируется на однородном темном фоне и имеет размеры 20×15 мм (фиг. 3B). Также визуализируется синовит и свищевой ход с неоднородным жидкостным содержимым (гипоинтенсивным в Т2 ВИ и гиперинтенсивным в T1 FS ВИ), распространяющийся до поверхности кожных покровов левой поясничной области. Отчетливо дифференцируется отек окружающих мягких тканей. Данная магнитно-резонансная картина свидетельствует об осложнении воспалительного процесса в ИСС и развитии продуктивной фазы реакции. Значения CNR в тканях с воспалительными изменениями (остит, синовит) оказались достоверно (р<0.01) выше на изображениях, полученных методом субтракции (CNR, 238), чем на стандартных Т2 ВИ (CNR, 64), Т2 ВИ с избирательным подавлением сигнала от жировой ткани (CNR, 83) и Т2 STIR ВИ (CNR, 87).

На данном клиническом примере показано, как применение предложенных авторами протоколов позволяет детально охарактеризовать сакроилеит и указать зону распространения воспалительного процесса, а также наличие осложнений (свищевой ход).

Список литературы

1. Ӧzgen A. The Value of the T2-Weighted Multipoint Dixon Sequence in MRI of Sacroiliac Joints for the Diagnosis of Active and Chronic Sacroiliitis. Am J Roentgen (2017) 208:603-608 https://doi.org/10.2214/AJR.16.16774

2. Ӧzgen A. Comparison of fat-saturated T2-weighted and contrast-enhanced fat-saturated T1-weighted sequences in MR imaging of sacroiliac joints in diagnosing active sacroiliitis. Eur J Radiol (2015) 84:2593-6.10.1016/j.ejrad.2015.08.021

3. Van der deHooge M, Van den Berg R, Navarro-Compán V, Van Gaalen F, Van der Heijde D, Huizinga T, et al. Magnetic resonance imaging of the sacroiliac joints in the early detection of spondyloarthritis: no added value of gadolinium compared with short tau inversion recovery sequence. Rheumatology (Oxford) (2013) 52:1220-4.10.1093/rheumatology/ket012