СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АРТЕРИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ МЕТОДОМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ АНГИОГРАФИИ Российский патент 2001 года по МПК A61B5/05 

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.

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.

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.