Нейровизуализация. Рентгенография. Кранио- и спондилография

1. Нейровизуализация

2. Рентгенография. Кранио- и спондилография

• Не инвазивные методы рентгенологического исследования черепа и
позвоночника.
Плюсы
• Использование в военно-полевых условиях (например, переносные
рентгеновские аппараты, работающие на аккумуляторных батареях).
• Методы скрининга (при травме и др.), а также в диагностике
заболеваний ЦНС, сопровождающихся специфическими костными
изменениями.

3. Краниография

Плюсы:
• Важный метод диагностики обызвествлённых образований, расположенных в полости
черепа. Образование петрификатов характерно для некоторых опухолей мозга
(краниофарингиомы, олигодендроглиомы, менингиомы) и паразитарных заболеваний.
• Диагностика локальных и системных поражений костей свода черепа, лицевого скелета и
позвоночника.
• Оценка состояния структур турецкого седла при аденомах гипофиза, гиперостозов при
менингиомах, деструктивных костных поражений при метастазах, первичных
новообразованиях и системных заболеваниях.
• Метод изучения динамики гидроцефалии и состояния черепных швов в детском возрасте.
• В широкой клинической практике мирного и (особенно) военного времени
рентгенологические методы остаются первичными методами диагностики при
травматических поражениях черепа и позвоночника.
Минусы:
• При первичной диагностике опухолевых образований головного мозга краниографию в
настоящее время практически не при меняют, она уступила место таким методам, как КТ и
МРТ, поскольку не дает визуализации мягких тканей.

4.

5. Краниография

• Наиболее часто снимок черепа выполняют в двух проекциях –
прямо и боковой.
• Обзорный снимок черепа в боковой проекции дает
представление о состоянии черепа в целом: свода и основания
черепа, турецкого седла, черепных швов, лицевого скелета.
• В прямой (фронтальной) проекции обычно хорошо видны чешуя
лобной кости, передние отделы теменных костей, венечный шов.

6.

Краниограммы в норме. а - боковая проекция: 1 - венечный шов; 2 - ламбовидный шов; 3 - внутренний
затылочный выступ; 4 - наружный затылочный выступ; 5 - задняя черепная ямка; 6 - ячейки сосцевидного
отростка; 7 - сосцевидный отросток; 8 - наружный слуховой проход; 9 - основная часть затылочной кости; 10
- турецкое седло; 11 - клиновидная пазуха; 12 - задняя стенка верхнечелюстной пазухи; 13 - твердое нёбо;
14 - передняя стенка верхнечелюстной пазухи; 15 - передняя черепная ямка; 16 - лобная пазуха. б - прямая
проекция: 1 - сагиттальный шов; 2 - венечный шов; 3 - лобная пазуха; 4 - пазуха основной кости; 5 - канал
зрительного нерва; 6 - верхняя глазничная щель; 7 - глазничная часть лобной кости; 8 - пирамида; 9 подглазничный край; 10 - верхнечелюстная пазуха; 11 - венечный отросток нижней челюсти; 12 - скуловая
кость; 13 - сосцевидный отросток; 14 - ячейки сосцевидного отростка; 15 - надглазничный край

7. Краниография позволяет диагностировать:

1) Оссифицированные интракраниальные гематомы

8.

2) Переломы и дефекты костей черепа

9.

3) Гематосинус, синусит

10.

4) Пневмоцефалия

11.

5) Инородные тела в полости черепа

12. Компьютерная томография

• Метод основан на измерении и компьютерной обработке
разности поглощения рентгеновского излучения различными по
плотности тканями. При КТ-исследовании головы — это
покровные ткани, кости черепа, белое и серое вещество мозга,
сосуды, цереброспинальная жидкость.
• Чем выше электронная плотность тканей и, следовательно,
степень поглощения рентгеновских лучей, тем светлее их
изображение на экране. Напротив, чем ниже плотность тканей и,
стало быть, степень поглощения рентгеновских лучей, тем темнее
изображение.

13. Компьютерная томография

• В настоящее время КТ (послойная и объёмная) - один из наиболее
широко распространённых методов визуализации патологических
процессов в нейрорентгенологии. КТ применяют при обзорных
исследованиях покровных тканей, костей черепа и позвонков,
желудочков мозга и субарахноидальных пространств, паренхимы
головного и спинного мозга.
• Спиральная КТ полностью заменила линейную томографию и успешно
конкурирует с субтракционной ангиографией в выявлении сосудистой
патологии, например мешотчатых аневризм.
• Введение йодистого контрастного вещества (магневист, ультравист)
позволяет получить более детальные сведения относительно
характера объемного процесса.

14.

Затухание рентгеновского
луча на КТ оценивается в
единицах Хаунсфилда. Они
не являются абсолютными,
но
меняются
в
зависимости от модели
сканера. Примером могут
быть данные на таблице.

15.

При сосудистых заболеваниях компьютерная томография дает возможность с
большей достоверностью отличить кровоизлияние от инфаркта мозга.
Геморрагический очаг имеет большую плотность и визуализируется в виде
участка белого цвета, а ишемический очаг, имеющий меньшую плотность, чем
окружающие его ткани, - в виде участка темного цвета. Геморрагические очаги
выявляются уже в первые часы, а ишемические – только к концу первых суток от
начала возникновения. Через 2 дня – неделю геморрагические участки
определяются с трудом, а очаги ишемии мозга – более отчетливо.

16.

Особенно велики возможности КТ в диагностике опухолей головного мозга
и метастазов в него. Вокруг опухоли и особенно метастазов видна зона
отека мозга. Хорошо выявляются смещение и сдавление желудочковой
системы, а также мозгового ствола. Метод позволяет определить
увеличение размеров опухоли в динамике.

17.

Абсцессы мозга на томограммах
видны в виде округлых образований
с
равномерно
сниженной
плотностью,
вокруг
которых
выявляется узкая полоска ткани
более высокой плотности – капсула
абсцесса.
Типичные признаки:
• изо- или гиперденсивное кольцо
ткани равномерной толщины
• центральное низкое затухание
(жидкость/гной)
• окружающая
область
низкой
плотности (вазогенный отек)
• вентрикулит
• обструктивная
гидроцефалия
возможна
при
внутрижелудочковом прорыве

18. КТ-миелоцистернография

- метод, сочетающий возможности КТ и миелографии. Его относят к
инвазивным методам получения изображений, так как необходимо
введение контрастного вещества в субарахноидальное
пространство. в отличие от рентгеновской миелографии при КТ миелографии требуется меньшее количество контрастного
вещества. В настоящее время КТ -миелографию используют в
стационарных условиях, чтобы определять проходимость
ликворных пространств спинного и головного мозга,
окклюзирующие процессы, различные типы назальной ликвореи,
диагностировать кистозные процессы интракраниальной и
позвоночно-паравертебральной локализации.

19.

20. КТ-ангиография

• В отличие от катетеризационной
субтракционной церебральной
ангиографии КТ - ангиографию
сосудов головы и шеи можно
проводить в амбулаторных условиях,
так как контрастное усиление
обеспечивают через кубитальную
вену. Высокое разрешение
спиральной КТ позволяет проводить
построение объёмных (3D) моделей
сосудистой системы

21. Магнитно-резонансная томография (МРТ)

Преимуществами магнитно-резонансной томографии являются высокое
пространственное разрешение, высокая чувствительность к изменениям
белого вещества мозга, получение многоплоскостного изображения. Вместе с
тем тканевая контрастность МРТ нередко вызывает дополнительные
диагностические трудности. Некоторые патологические изменения,
вследствие особенностей формирования изображения не дают МР-сигнала,
например обызвествления, наличие которых нередко бывает крайне важно в
дифференциальной диагностике.
К основным относят Т1- и Т2-взвешенные изображения. Т1-взвешенные
изображения дают более точное представление об анатомии головного мозга
(белое, серое вещество), в то время как Т2-взвешенные изображения в
большей степени отражают содержание воды в тканях. Особым вариантом Т2взвешенных изображений является последовательность FLAIR, при которой
подавляется сигнал от свободной воды в ликворных пространствах и хорошо
визуализируется «связанная» вода в зоне отека.

22.

23.

24. Диффузионно-взвешенная МРТ

• Для количественной оценки диффузионных свойств воды в ткани
строят параметрические диффузионные карты, на них цвет каждого
пиксела соответствует измеряемому коэффициенту диффузии.
• На диффузионной карте ткани с высокой скоростью диффузии воды
окрашены в красно-белые тона, ткани с низкой скоростью диффузии в сине-чёрные.
• Зависимость диффузионной способности молекул от направления
называют анизотропией диффузии. В белом веществе мозга молекулы
воды легко диффундируют вдоль нервных волокон, но поперёк
волокон их движение ограничено непроницаемой миелиновой
оболочкой.

25.

26. Для визуализации анизотропии диффузии воды в ткани применяют диффузионно- тензорную МРТ

• Тензорную МРТ часто называют трактографией - методом
визуализации хода нервных трактов. В простейшей форме
частичная анизотропия диффузии кодируется цветом, а
визуализация направлений диффузионного движения молекул
воды в тканях осуществляется окрашиванием определённым
цветом пикселов в зависимости от ориентации их собственного
вектора.
• Диффузионно-тензорная МРТ позволяет обнаружить структурные
связи между отделами мозга, что особенно важно при объёмных
процессах и заболеваниях, искажающих анатомическую структуру
или разрушающих белое вещество (опухоли, ЧМТ,
демиелинизирующие заболевания и др.).

27. Клиническое применение диффузионно-взвешенной и диффузионно-тензорной МРТ

Клиническое применение диффузионновзвешенной и диффузионно-тензорной МРТ
• Снижение скорости измеряемого коэффициента диффузии в
тканях мозга - чувствительный индикатор ишемических
нарушений и степени тяжести ишемии.
• На сегодняшний день применение диффузионно-взвешенных
изображений - один из наиболее быстрых и высокоспецифичных
методов диагностики ишемического инфаркта мозга в ранних
стадиях его развития (до 6 ч) , когда существует -"терапевтическое
окно" для использования тромболизиса и частичного или полноrо
восстановления кровотока в поражённых тканях мозга.

28.

Острейшая фаза (3 ч) мозгового инсульта в вертебробазилярной системе. На диффузионно-взвешенном
изображении нормальные ткани мозга выглядят тёмными, зоны поражения в обеих гемисферах мозжечка (D>S)
имеют типично высокий МР-сигнал (а); на диффузионной цветовой карте - обратная картина (б); на мр-томограмме
в режиме Т2 зона поражения ещё не видна (в)

29.

• Неоценимую информацию за столь короткое время сканирования
применение диффузионно-взвешенные изображения дают при
диагностике воспалительных поражений головного мозга и
позвоночника (например, абсцессы мозга, эмпиема). Гнойное
содержимое абсцесса характеризуется высоким МР-сигналом и легко
визуализируется
на
любом
этапе
лечения,
включая
послеоперационный.
• Особенности структурной организации некоторых новообразований
головного мозга, в частности менингиом и неврином, дают
возможность
при
применении
диффузионно-взвешенных
изображений
с
высокой
достоверностью
прогнозировать
гистологический тип опухоли ещё перед операцией. На основе данных
этого
метода
точно
дифференцируют
эпидермоидные
и
арахноидальные кисты. Трактография - новая и многообещающая
методика, позволяющая неинвазивно "увидеть" проводящие пути
головного мозга.

30. МР - трактография

МР-трактография - позволяет неинвазивно «увидеть» проводящие
пути головного мозга.
С помощью диффузионной тензорной МРТ стало возможным
планировать операционный доступ и объем оперативного
удаления внутримозговых опухолей с учетом расположения
проводящих путей, их заинтересованности в патологическом
процессе (смещение/деформация или инвазия и повреждение) с
целью максимально радикального удаления опухоли с
минимальными послеоперационными осложнениями.

31.

32. Функциональная магнитно-резонансная томография

• Функциональная МРТ основана на усилении кровотока в мозге в ответ
на увеличение нейрональной активности коры при действии
соответствующего раздражителя.
• Картирование активности мозга позволяет выявить области
нейрональной активации, возникающие в ответ на стимуляцию
(моторные, сенсорные и другие раздражители).
• При функциональной МРТ сопоставляют интенсивность сигналов,
зарегистрированных при физиологической нагрузке (активация) и в её
отсутствие (контроль) . Участки статистически значимого повышения
МР-сигнала, выявленные при последующей математической
обработке изображений, соответствуют зонам нейрональной
активности мозга. Их выделяют цветом, строят карты нейрональной
активности и накладывают их на Т1-МРТ.

33. Клиническое применение функциональной МРТ

В большинстве случаев полученные результаты адекватно
отображают расположение сенсомоторной, речевой и слуховой
зоны коры мозга. Перспективны в рамках одного МР-исследования
у больных с опухолью мозга функциональная МРТ (пока её
осуществляют только для соматосенсорной и зрительной коры),
трактография с построением карт функционально значимой зоны
коры, пирамидного или зрительного тракта и наложением их на
трёхмерное изображение мозга. На основе совмещения
полученных данных нейрохирурги планируют операционный
подход и объём: резекции новообразования, а радиологи
рассчитывают области распределения дозы облучения опухоли.

34.

Функциональная МРТ: карта
нейрональной
активности
при активации моторных
центров коры мозга у
больного с внутримозговой
опухолью
левой
парацентральной зоны.

35. Магнитно-резонансные миелография и цистернография

• Неинвазивные методики, позволяющие получать
высококонтрастные по отношению к веществу мозга
изображения ликворных пространств без дополнительного
контрастирования.
• Их применяют, чтобы изучить анатомию ликворных пространств в
различных отделах ЦНС. Набор изображений, полученных в
режиме последовательных МР-срезов, используют, чтобы
построить дополнительные косые сечения и объёмное
изображение (чаще используют Т2-режим и импульсную
последовательность 2D, "быстрое спиновое эхо" ) или объёмную
модель структур желудочковой системы.

36.

37. Магнитно-резонансная ангиография (МРА)

• Магнитно-резонансная ангиография (МР-ангиография) в отличие от
спиральной КТ, обычной и цифровой субтракционной ангиографии
позволяет визуализировать кровеносные сосуды даже без
применения контрастного вещества.
• Исследование можно проводить в режимах 2D или 3D.
• Дополнительное внутривенное контрастное усиление позволяет лучше
визуализировать размеры и распространённость опухолей.
• В настоящее время существует несколько принципиально различных
методик МРА:
o времяпролетная ангиография (TOF – time of flight);
o фазово-контрастная ангиография (PC – phase-contrast);
o МРА с контрастным усилением (CE – contrast enhanced).

38. TOF (Time of Flight), или Т1-ангиография

При проведении времяпролетной ангиографии используется импульсная
последовательность «градиентное эхо» с коротким TR (временем спинрелаксации). Срезы формируются перпендикулярно направлению тока крови.
Высокий сигнал текущей крови — это результат втекания в срез
спинов(векторов),
не
подавленных
между
радиочастотными
(РЧ)
возбуждениями. Подавленные неподвижные спины подвергаются неполной
релаксации между РЧ-возбуждениями, давая меньший сигнал.
Времяпролётная Т1 -МРангиография с подавлением
сигнала от стационарных
(мозговых) тканей. MIPо6работка (а) и 06ьёмная
реконструкция (6)
магистральных
интракраниальных артерий.

39. Phase-contrast, PC, или Т2-ангиография

Фазоконтрастная
ангиография
позволяет
визуально оценить
скорость
кровотока; сигнал
содержит
как
амплитудную, так
и
фазовую
информацию.
Фазово-контрастная МР-ликворография, динамическая серия изображений карт скоростей потока в сечении
головного мозга на уровне водопровода мозга, изменение скорости потока в водопроводе мозга, таблица значений
объёмной скорости.

40.

• МР-ангиография с
контрастным
усилением.
Магистральные сосуды
головы от дуги аорты до
большого круга
основания мозга, вид
спереди.

41.

• МР-ангиография с
контрастным усилением
венозных образований (
венография) в полости
черепа (3D-обработка).

42. Перфузионные исследования

• С помощью методов исследования перфузии рассматривают и
количественно оценивают движение крови.
• К современным количественным методам исследования мозговой
гемодинамики относят МРТ, спиральную КТ с контрастным усилением, КТ с
ксеноном, однофотонную эмиссионную КТ И позитронно-эмиссионную
томографию (ПЭТ).
• Преимущества малоинвазивных КТ - и МРТ -методов - минимальная
инвазивность, высокая чувствительность в оценке тканевой
микроциркуляции, высокая разрешающая способность, короткое время
исследования в рамках стандартных протоколов и, наконец,
воспроизводимость результатов с течением времени - очевидны.
Наибольшее распространение в нейрорентгенологии получили
перфузионные исследования на основе внутривенного введения болюса
контрастного препарата (КТ и МРТ). Для количественной оценки используют
основные гемодинамические тканевые характеристики: мозговой кровоток
(CBF) , объём мозгового кровотока (CBV) , среднее время транзита крови
(МТТ).

43.

• В настоящее время перфузионные исследования проводятся, чтобы оценить
гемодинамику опухолей головного мозга при дифференциальной
диагностике поражений мозга, проводить мониторинг состояния опухоли
после лучевой терапии и химиотерапии, диагностировать рецидив опухоли
и/или лучевой некроз, ЧМТ, заболевания и повреждения ЦНС
(ишемия/гипоксия, окклюзирующие заболевания магистральных артерий
головы, заболевания крови, васкулиты, болезнь мойа-мойа идр.) .
• К перспективным направлениям относят использование перфузионных
методов при эпилепсии, мигрени, вазоспазме, различных психических
заболеваниях. КТ- и МР-перфузионные карты позволяют количественно
характеризовать зоны гипер- и гипоперфузии, что особенно важно для
диагностики опухолевых и цереброваскулярных заболеваний.
• На первом месте по частоте использования перфузионных методов стоят
ишемические поражения мозга. В настоящее время перфузионновзвешенные изображения - неотъемлемая часть диагностического
протокола у больного с подозрением на церебральную ишемию. Впервые
клинически метод применили у человека именно для диагностики инсульта.
На современном этапе перфузионная КТ /МРТ - пожалуй, единственный
метод ранней верификации ишемии мозга, способный уловить снижение
кровотока в зоне поражения уже в первые минуты после появления
неврологических симптомов

44.

• Острая ишемия в бассейне средней мозговой артерии слева ( как осложнение после клипирования
мешотчатой аневризмы бифуркации правой средней мозговой артерии ) . а - аксиальный срез из
набора данных КТ-перфузии; б - карта мозгового кровотока. Продемонстрирован обширный участок
отсутствия кровотока в конвекситальных отделах правой височно-теменной области.

45.

• В нейрохирургии перфузионно-взвешенные изображения в
основном используют для того, чтобы провести первичную
дифференциальную диагностику степени злокачественности
внутримозговых новообразований головного мозга, в частности
глиом.
• Наличие очагов гиперперфузии в структуре астроцитомы
предполагает повышение степени злокачественности поражения.
Это основано на том, что при новообразованиях тканевая
перфузия характеризует развитие аномальной сосудистой сети
(ангионеогенез) в опухоли и её жизнеспособность. И наоборот,
снижение перфузии в опухолевой ткани под действием радиоили химиотерапии может указывать на то, что достигнут
лечебный эффект. Использование перфузионно-взвешенных
изображений для выбора цели при стереотаксической пункции
оказало большую помощь, особенно в группе глиом,
характеризующихся полным отсутствием контрастного усиления
при стандартных КТ и МРТ.

46.

Перфузионная КТ. Карта кровотока у больного с большой менингиомой средней черепной ямки. а объём мозгового кровотока; б - КТ с контрастным усилением; в - церебральная ангиография (боковая
проекция). Определено выраженное повышение объёма мозгового кровотока в опухолевой ткани в
соответствии с обильным кровоснабжением опухоли на ангиографии.

47. Магнитно-резонансная спектроскопия

Магнитно-резонансная спектроскопия (МР-спектроскопия) позволяет неинвазивно получить
информацию о метаболизме мозга. Протонная lH - МР-спектроскопия основана на "химическом сдвиге"
- изменении резонансной частоты протонов, входящих в состав различных химических соединений.
Единица измерения "химического сдвига" - миллионная доля (ppm). Приводим основные метаболиты и
соответствующие им значения химического сдвига, пики которых определяются in vivo в протонном МРспектре:
• NAA - N-ацетиласпартат (2,0 ppm);
• Cho - холин (3,2 ppm);
• Сr - креатин (3,03 и 3,94 ppm );
• mI - миоинозитол (3,56 ppm);
• Glx - глутамат и глутамин (2,1 -2,5 ppm);
• Lac - лактат (1,32 ppm );
• Lip - липидный комплекс (0,8-1,2 ppm).
В настоящее время в протонной МP-спектроскопии используют два основных метода - одновоксельную
и мультивоксельную (Chemical shift imaging) МР-спектроскопию - единовременное определение
спектров от нескольких участков головного мозга. В практику сейчас стала также входить мультиядерная
МР- спектроскопия на основе MP-сигнала ядер фосфора, углерода и некоторых других соединений.
При одновоксельной 1Н-МР-спектроскопии для анализа выбирают только один участок (воксел) мозга.
Анализируя состав частот в регистрируемом от этого воксела сигнале, получают распределение пиков
метаболитов по шкале химического сдвига (ррm). Соотношение между пиками метаболитов в спектре,
уменьшение или увеличение высоты отдельных пиков спектра позволяют неинвазивно оценивать
биохимические процессы, происходящие в тканях.

48.

Одновоксельная
протонная МРспектроскопия
вещества мозга в
норме. Пики
основных
метаболитов
обозначены на
рисунке

49.

При мультивоксельной MP-спектроскопии получают МР-спектры
для нескольких вокселов сразу, и можно сравнить спектры
отдельных участков в зоне исследования.Обработка данных
мультивоксельной МР-спектроскопии даёт возможность построить
параметрическую карту среза, на которой концентрация
определённого метаболита отмечена цветом, и визуализировать
распределение метаболитов в срезе, т.е. получить изображение,
взвешенное по химическому сдвигу.

50.

Мультивоксельная протонная МР-спектроскопия вещества мозга у
больного с лимфангитом ЦНС. а - отображение спектров в каждом
вакселе; б - цветное изображение. взвешенное по химическому сдвигу.

51. Позитронная эмиссионная томография

• ПЭТ - метод прижизненного изучения метаболической и
функциональной активности тканей организма. В основе метода
лежит феномен позитронной эмиссии, наблюдаемый во
введённом в организм радиофармпрепарате при его
распределении и накоплении в различных органах. В неврологии
основная точка приложения метода - изучение метаболизма
головного мозга при ряде заболеваний.
• Изменения в накоплении нуклидов в какой-либо области
головного мозга позволяют предполагать нарушение
нейрональной активности.

52.

1 - Олигодендроглиома. Гипометаболизм в глубинных областях обеих височных долей.
2 - Анапластическая астроцитома. Участок гиперметаболизма в глубинных отделах правой лобной доли

53. Спасибо за внимание