Мрт кісток скелета і суглобів

Саме тому оптичні характеристики різних тканин в MP-зображеннях різко відрізняються від рентгенологічного та КТ-зображень. Перш за все, кісткова тканина, яка сильно поглинає рентгенівські промені і виглядає на рентгенограмах і КТ-зображеннях світлою, в MP-зображеннях дає, навпаки, низький сигнал внаслідок відсутності в ній мобільних протонів. З іншого боку, жирова тканина, яка має низьку електронну щільність і відповідно до цього низькі КТ-числа, при МРТ з спіновим відлуння має яскравий сигнал на Т1-зважених зображеннях внаслідок самого короткого часу Т1 з усіх тканин, а також і на Т2 РХЕ -взвешенних зображеннях за рахунок феномена сцепленности спинив. Яскраве зображення кісток на Т1 SE, Т1 FSE і на Т2 FSE-зважених зображеннях обумовлено жировою тканиною, що міститься в кістковому мозку, тоді як кортикальний шар і кісткові трабекули характеризуються низьким сигналом.

Червоний кістковий мозок містить 40% жиру, 40% води і 20% білка, тоді як жовтий - 80% жиру, 15% води і 5% білка.

Важливу роль при дослідженні ОДС грають імпульсні послідовності з придушенням сигналу жирової тканини, інтенсивність якого різко знижується в таких зображеннях. До них відносять імпульсні послідовності STIR (TIRM) і FSE зі спектральним насиченням жирової тканини (FS-FSE). FS-FSE засноване на различающейся частоті прецесії протонів жиру і протонів води, що ефективно виявляється на MP-томографах з високою силою статичного поля - починаючи з 1,0 Тл і вище. На томографах із середнім і низьким полем для придушення сигналу жирової тканини використовують STIR (TIRM). Т2-зважені зображення зі спектральним придушенням сигналу жирової тканини і ще більша імпульсна послідовність STIR (TIRM) чутливі вже до невеликого збільшення вмісту води, і тим самим з їх допомогою легко виявляються набряк кісткового мозку і патологічні тканини, які заміщають кістковий мозок. Недоліком послідовності FS-FSE є недостатньо рівномірне насичення сигналу жирової тканини, зокрема відсутність насичення на периферії поля огляду великих розмірів, а також в ділянках з різкими змінами магнітної сприйнятливості, наприклад на кордонах розділу між тканинами і повітрям або при наявності металевих імплантатів. При послідовності STIR жирова тканина пригнічується більш рівномірно, ніж при FS-FSE, але є інші недоліки: погіршення якості зображень внаслідок більш низьких відносини сигналу до шуму і просторового дозволу, що більше позначається в низьких полях- єдиний тип зважування (на Т2) і неефективність після введення контрастних засобів. В останні роки стали використовувати придушення жиру за допомогою імпульсних послідовностей, що дозволяють отримати зображення з протилежною фазою за один прохід на основі градієнтного відлуння, наприклад послідовності IDEAL компанії General Electric. При цьому зберігаються високе відношення сигналу до шуму і просторову роздільну здатність, а також рівномірно пригнічується сигнал жирової тканини по периферії великих полів огляду і в присутності металевих імплантатів. Крім того, такі послідовності можуть з успіхом застосовуватися в низьких полях.

Таким чином, якщо осередкове зниження щільності кісток на рентгенограмах і при КТ означає руйнування кісткової тканини, то вогнищеві зміни MP-сигналу не обов`язково вказують на кісткову деструкцію і можуть бути обумовлені також набряком, інфільтрацією кісткового мозку і заміщенням жирового кісткового мозку кровотворних без втрати кісткової тканини . Саме тому для виявлення кістковоїдеструкції використовують рентгенографію, КТ, які в цьому відношенні перевершують МРТ. Остеосклероз проявляється в MP-зображеннях зниженням інтенсивності сигналу при всіх імпульсних послідовностях. В цілому МРТ більш чутлива до остеосклерозом, ніж рентгенографія, але таке ж зниження сигналу може бути викликано розростанням фіброзної тканини або відкладенням в кістковому мозку деяких продуктів порушеного обміну. Зі сказаного випливає, що рентгенографія (або КТ) та МРТ - взаємодоповнюючі методи. Зокрема, саме рентгенографія і ще краще КТ дозволяють встановити деструкцію кісткової тканини і оцінити зниження міцності кістки, а тим самим і загрозу патологічних переломів.

Останнім часом починає входити в практику МРТ всього тіла, яку здійснюють з переміщеннями столу томографа і отриманням зображень під час кількох зупинок. Крім спеціальних систем для МРТ усього тіла пропонуються також звичайні томографи, що дозволяють здійснювати такі дослідження з прийнятним часом дослідження і гарною якістю зображень. Даний метод з використанням імпульсних послідовностей Т1 FSE і STIR має більш високу чутливість і специфічність, ніж остеосцінтіграфія при виявленні метастазів у кістки. Він також може застосовуватися замість широкого рентгенологічного огляду скелета в діагностиці мієломної хвороби, кісткових уражень при лімфомах, а також для виявлення невідомої первинної пухлини у пацієнтів з підозрюваними метастазами в кістки або при поліоссальних доброякісних захворюваннях кісток, наприклад лангергансоклеточном гістіоцитоз. Через відсутність опромінення він особливо бажаний при широкій візуалізації скелета у дітей і вагітних жінок.

Важливо представляти віковий розподіл кісткового мозку. У новонароджених є тільки кровотворний кістковий мозок, ізоінтенсівна або гіпоінтенсівний щодо м`язів. З віком відбувається його поступове і прогресуюче заміщення жировим кістковим мозком (конверсія кісткового мозку) починаючи з кісток кінцівок, що супроводжується підвищенням інтенсивності сигналу на Т1-зважених зображеннях. Заміщення відбувається від дистальних відділів кінцівок до проксимальним, а в кожній окремій кістки починається з епіфізів і апофизов, потім захоплює діафізи і в останню чергу метафізи. В епіфізах і Апофіз заміщення кісткового мозку жовтим відбувається протягом 3-4 міс від появи центрів окостеніння. Оскільки у дітей є суміш обох видів кісткового мозку, інтенсивність його сигналу на Т1-зважених зображеннях може бути гетерогенної. На час статевого дозрівання тільки частина осьового скелета і проксимальні метафізи стегнових і плечових кісток містять значну кількість червоного кісткового мозку, хоча і в цих відділах скелета сигнал кісткового мозку на Т1-зважених зображеннях більш інтенсивний, ніж у маленьких дітей, що відображає поступове збільшення кількості жирової тканини, що продовжується і у дорослих.

У тілах хребців жирове заміщення починається вже у підлітків, раніше всього навколо центрального венозного сплетення, пізніше - у вигляді смуг жирового кісткового мозку по ходу замикаючих пластинок. У 50-70 років MP-сигнал кісткового мозку в тілах хребців може бути негомогенних за рахунок ділянок залишкової кровотворної тканини на тлі жирового кісткового мозку. У ще більш пізньому віці він може стати гомогенно гіперінтенсивним.

В цілому показником нормального сигналу кісткового мозку у віці старше 10 років є його більш висока інтенсивність, ніж м`язів і міжхребцевих дисків, на Т1-зважених зображеннях. У дорослих сигнал кісткового мозку в кістках кінцівок ізоінтенсівен підшкірного жиру на Т1-зважених зображеннях, тоді як в осьовому скелеті він нижче.

Якщо наявної кількості кроветворного кісткового мозку недостатньо для того, щоб задовольнити запити організму, відбувається зворотне заміщення жирового кісткового мозку червоним кістковим мозком (реконверсія). Це можна спостерігати при інтенсивних заняттях спортом, в умовах високогір`я, у завзятих курців, при ожирінні, хронічній анемії, після крововтрати.

Однак фізіологічна реконверсія відбувається в порядку, зворотному нормальної конверсії: спочатку в осьовому скелеті, а потім в кістках кінцівок - від проксимальних відділів до дистальних, починаючи з метафізів, на відміну від безперервного поширення злоякісної інфільтрації. Знову з`явилися острівці червоного кісткового мозку мають часточковий обриси і не поширюються дистальніше променезап`ясткових і гомілковостопних суглобів, а також на епіфізи і Апофіз довгих кісток (виняток - субхондральні області головок плечових кісток).

суглобові хрящі

Для зображення гіалінових суглобових хрящів їх сигнал повинен відрізнятися від сигналу як підлягає кісткової тканини, так і внутрішньосуглобової рідини. На Т1-зважених зображеннях хрящі мають хороший контраст по відношенню до рідини, але поганий по відношенню до жирового кісткового мозку. На Т2-зважених зображеннях співвідношення протилежні.

Кращими імпульсними послідовностями (ІП) для зображення суглобових хрящів є PD-FSE і spoiled (з очищенням) 3D-GRE. Суглобовий хрящ добре відображається в зображеннях з контрастом по протонної щільності, в яких його сигнал вищий, ніж рідини, і нижчий, особливо якщо використовувати насичення жирової тканини, в порівнянні з субхондральній кістковою тканиною. Метод чутливий до ранніх дегенеративних змін хряща, в тому числі всередині хрящового шару. У зображеннях з ІП 3D-FLASH (SPGR) або менш доступною ІП 3D-DESS з селективним збудженням води хрящ має дуже високий контрастом по відношенню до темної рідини і низькому, особливо при насиченні жирової тканини, сигналом кісткової тканини. Високий контраст разом зі зменшенням часткового об`ємного ефекту, зображенням безперервних шарів і підвищеним відношенням сигнал-шум дозволяє виявляти більш дрібні дефекти поверхні хряща.

Однак ця ІП малочутлива до змін всередині хряща, а також до ряду інших важливих патологічних змін. На томографах з низьким статичним полем застосовується спектральний насичення жирової тканини, а отримання зображень хорошої якості за допомогою 3D-GRE займає надто багато часу. Саме тому використовують 2D-GRE з Т2-зважуванням, хоча чутливість її при розпізнаванні уражень хряща невисока. MP-сигнал хряща при використанні звичайних ІП однорідний.

При використанні спеціалізованих ІП (Т2-зважені зображення з високою роздільною здатністю) на найбільш досконалих томографах суглобові хрящі мають тришаровий вигляд внаслідок низького сигналу поверхневого і найглибшого шарів і більш високого сигналу проміжного шару, що відповідає виділеним гістологічно зонам. Причиною тришарові вважають зональну різницю в Т2-спаді. Однак при цьому можуть грати роль ефект магічного кута (посилення інтенсивності сигналу в залежності від напрямку волокон), ефекти компресії хряща, артефакти усічення і ін.

Синовіальная оболонка

Нормальна синовіальна оболонка дуже тонка і не видна при МРТ, але в сукупності з більш товстої суглобової капсулою може виявлятися як тонка структура з низьким сигналом. Сигнал її не підсилюється або тільки слабо посилюється після введення контрастного засобу. Нормальні суглоби, їх кишені, синовіальні сумки і сухожильні піхви зазвичай містять незначну кількість синовіальної рідини.

фіброзний хрящ

сигнал фіброзного хряща (Внутрішньосуглобових дисків, менісків, суглобових губ), сухожиль, зв`язок і фіброзної тканини низький при всіх імпульсних послідовностях і практично однаковий з кістковою тканиною при імпульсної послідовності SE.

Відео: Дослідники зробили МРТ хрускоту суглобами пальців

Структури з волокнистою будовою мають анізотропними релаксаційним властивостями: їх час Т2 залежить від напрямку і дещо збільшується, якщо вони утворюють кут 55 ° з напрямом статичного магнітного поля. При цьому їх сигнал може виявитися штучно підвищеним, і властивий їм низький сигнал замінюється на даній ділянці високим сигналом. Такий кут отримав назву магічного кута, а сам феномен магічного кута може симулювати патологічні зміни сухожиль.

МРТ з внутрішньовенним контрастуванням гадолиний містять препаратами використовують в деяких випадках пухлин і запальних захворювань кісток, суглобів і м`яких тканин. Роль МРТ з контрастуванням в діагностиці хвороб ОДС значно менше, ніж в інших областях.

Патологічні зміни, що спостерігаються при МРТ, можна розділити на зміни форми і зміни MP-сигналу. Зміни форми кісток можуть бути встановлені рентгенографией і КТ, так що МРТ не вносить істотно нових даних. Важливими для діагностики є головним чином зміни MP-сигналу. Зображення кісток обумовлено сигналом кісткового мозку, тому при МРТ відображаються насамперед патологічні процеси в кістковому мозку. Цим визначається найважливіша перевага МРТ - виявлення патологічних змін в кістках в тій стадії, в якій вони обмежуються кістковим мозком і ще не привели до втрати або приросту кісткової тканини в кількості, достатній для виявлення за допомогою рентгенографії і навіть КТ. Саме тому МРТ раніше, ніж іншими методами, виявляють гострий остеомієліт, метастази раку в кістки, ураження кісток при миело- і лімфопроліферативних захворюваннях, асептичні Остеонекроз. З іншого боку, власне деструктивні зміни кісткової тканини краще виявляються при КТ.

Друга важлива область застосування МРТ - діагностика захворювань суглобів. Жоден інший метод візуалізації не відображує з такою повнотою всі елементи суглобів разом з оточуючими зв`язками, сухожиллями, м`язами і синовіальними сумками, як МРТ. При МРТ розпізнаються випіт в порожнину суглоба, зміни суглобових хрящів і суглобових поверхонь кісток, пошкодження внутрішніх структур суглобів, розриви зв`язок і сухожиль, внутрішньосуглобові тіла і ін.

Розширити діагностичні можливості МРТ при ряді поразок суглобів дозволяє МР-артрографія, яка здійснюється двома способами.

• Пряма МР-артрографія з введенням фізіологічного розчину або розведеного препарату гадолінію безпосередньо в порожнину суглоба. Кращий гадолиний, оскільки за характеристиками сигналу він відрізняється від внутрішньосуглобової рідини. Одночасно з препаратами гадолінію може бути введений йодовмісних препарат для рентгеноартрографіі. Розтягування порожнині суглоба контрастним засобом сприяє кращій візуалізації внутрішньосуглобових структур і їх патологічних змін. Метод показаний головним чином для візуалізації складних анатомічних структур, а також при недостатній інформативності звичайної МРТ.
• Непряма МР-артрографія заснована на внутрішньовенному введенні контрастної речовини, що виділяється синовіальної оболонкою в порожнину суглоба, чому сприяють руху в досліджуваному суглобі. Даним методом контрастують не тільки порожнину суглоба, але і патологічно змінені синовіальну оболонку, пери і Параартікулярние тканини. Однак він не дозволяє розтягнути порожнину суглоба. Багато дослідників приходять до висновку, що діагностичне значення непрямої МР-артрографії в великих суглобах обмежена, зате метод кращий при візуалізації дрібних суглобів.

МРТ також є методом вибору при візуалізації різних змін м`яких тканин ОДС, включаючи пухлини, запальні зміни, ураження м`язів і т.д.