Визуализация головного мозга: все познается в сравнении.
Михайлова Г. И.1, Хоружик С. А.2
1Минский диагностический центр, 2Гродненская областная клиническая больница.
Когда-то единственным диагностическим инструментом невропатолога был его неврологический молоток и умение анализировать и сопоставлять симптомы болезни, тщательно собранный анамнез. Надежно укрытый в черепной коробке мозг при жизни больного был недоступен визуальному наблюдению.
(опубликовано 13.10.2009)
1. Конвенционная рентгенография (краниография).
Революционное открытие В. Рентгеном в конце прошлого века Х-лучей позволило визуализировать некоторые патологические процессы c помощью обычной рентгенографии черепа. Стало возможным выявлять изменения костей черепа как косвенный признак патологии мозга: декальцинацию турецкого седла при увеличении внутричерепного давления, расширение турецкого седла при аденоме гипофиза, смещение обызвествленной шишковидной железы как признак масс-эффекта и др. Краниография может быть достаточна для диагностики остеолитических поражений при эпидермоиде, эозинофильной гранулеме, миеломе, метастазах, а также склеротических поражений при менингиоме, остеоме, фиброзной дисплазии, болезни Педжета, метастазах рака предстательной железы. Могут быть определены физиологические обызвествления в шишковидной железе, хореоидных сплетениях и патологические при цистицеркозе, токсоплазмозе, цитомегалии, некоторых опухолях, обызвествления в веществе мозга, сосудах, оболочках. Краниографическая диагностика линейных переломов костей черепа в некоторых случаях может быть точнее, чем при рентгеновской компьютерной томографии.
Таким образом, рентгенография черепа до сих пор не утратила своего значения в диагностике неврологических и нейрохирургических заболеваний и должна применяться как первый метод визуализации в диагностическом алгоритме благодаря своей доступности и в некоторых случаях достаточной информативности.
Диагностические возможности при обследовании больных значительно расширились в связи с быстрым развитием нейрофизиологии, а также с внедрением в практику контрастных рентгеновских методов исследования — пневмоэнцефалографии, вентрикулографии, церебральной ангиографии — и появлением сцинтиграфии. Все эти методы давали только косвенную оценку патологического процесса и к тому же часто сопровождались риском осложнений (так называемые интервенционные методы).
2. Рентгеновская компьютерная томография.
До начала 70-ых годов увидеть "живой" мозг можно было только во время операции. В 1972 году идея РКТ, теоретически обоснованная в 1962-1963 годах, была реализована в аппарате для головы. Создание рентгеновского компьютерного томографа позволило впервые прижизненно получить данные о структуре мозга, наличии патологических изменений и их динамике, т. е. регистрировать как временные, так и векторные характеристики патологических процессов мозга. В настоящее время существуют сверхскоростные и спиральные РКТ (4-ого и 5-ого поколений), позволяющие делать реконструкцию изображения исследуемого органа в любой плоскости с высокой степенью разрешения, создавать 3D-реконструкции, т. е. получать объемное изображение органа и патологического очага при значительном снижении лучевой нагрузки на пациента, проводить РКТ-ангиографию. Применение неионных контрастных препаратов (омнипак, визипак и др.) значительно улучшило и облегчило диагностику опухолей мозга, воспалительных процессов и сосудистых мальформаций.
Однако накопленный опыт показывает, что не всегда на рентгеновских компьютерных томограммах можно увидеть патологический процесс. Существуют так называемые рентгеннегативные изоденсивные опухоли, еще не дающие масс-эффекта и не набирающие контрастное вещество при в/в введении. Существуют также рентгеннегативные стадии ишемического инсульта, воспалительных поражений головного мозга, демиелинизирующих заболеваний, и не всегда в/в введение контрастного препарата позволяет выявить эти очаги.
К существенным недостаткам РКТ относится получение срезов только в плоскости вращения рентгеновской трубки и лучевая нагрузка на пациента.
3. Магнитно-резонансная томография.
Отсутствие информации на рентгеновских компьютерных томограммах при наличии соответствующей клиники не исключает диагноз, а заставляет думающего врача применять другие методы визуализации, как, например, МРТ.
Впервые магнитно-резонансная томография была применена в 1977 году. Тогда один "срез" длился 35-45 минут. В настоящее время в клинике используются аппараты с мощностью магнитного поля до 2-2,5 Тесла и время получения изображения сократилось, но все-таки значительно превышает время исследования на скоростных РКТ. Это ограничивает применение МРТ у тяжелых, беспокойных больных и маленьких детей. Наличие магнитных материалов в черепе (послеоперационные металлические клипсы, инородные тела) является абсолютным противопоказанием к МРТ, т. к. возможно их смещение. По этой причине на МРТ не направляются пациенты, находящиеся на ИВЛ, имеющие кардиостимулятор (опасность разогрева, смещения, сбоя ритма). Следует воздерживаться от МР-исследования в первые три месяца беременности, хотя достоверных данных о отрицательном влиянии МРТ на эмбрион и плод не получено. Относительным противопоказанием считается повышение судорожной активности на ЭЭГ и сердечная аритмия.
К недостаткам МРТ можно отнести плохую визуализацию кальцинации в стенках крупных сосудов, веществе и оболочках мозга, в опухолях и метастазах. Кроме того, не видны кортикальные кости, что важно при травмах, диагностике костных экзостозов. Существуют трудности в диагностике геморрагических процессов.
Боольшое преимущество МРТ перед РКТ — безвредность для больного (по сегодняшним данными; во всяком случае лучевая нагрузка отсутствует). Получение срезов в сагитальной, аксиальной и фронтальной плоскостях делает возможной более тонкую топическую диагностику. Очень важным преимуществом МРТ перед РКТ является отсутствие артефактов на границе тканей мозга с костными структурами и воздухом, что оказывается наиболее важным при патологии базальных отделов и ствола головного мозга. Вследствие лучшей мягкотканной контрастности на МРТ лучше выявляется граница белого и серого вещества, более четко визуализируются образования, имеющие на РКТ невысокую плотность, лучше выявляются очаги в белом веществе как вследствие демиелинизирующего заболевания, так и воспалительных и сосудистых поражений, которые могут не определяться при РКТ. Вследствие тонкой визуализации оболочек мозга более достоверна диагностика менингитов. Текущая кровь четко отличается от других интракраниальных тканей, что особенно ценно для специфической диагностики артерио-венозных мальформаций. Некоторые первичные и метастатические опухоли, изоденсивные и не набирающие контрастное вещество при РКТ, хорошо визуализируются при МРТ, особенно при использовании специальных контрастных препаратов (магневист, гадолиниум и т. п.). На современных МРТ с наличием ангио- и 3D-программ возможно проведение неинвазивной церебральной ангиографии без введения контрастного препарата, а с в/в контрастированием можно уточнить соотношение сосудов и опухоли.
Обобщая сказанное о преимуществах МРТ, следует выделить нозологические формы, при которых МРТ информативнее чем РКТ (показания для направления на МРТ головного мозга): — точная топическая диагностика и определение размеров узловых и диффузно растущих опухолей ствола мозга, что позволяет выбрать наиболее верный метод их лечения (хирургическое или паллиативное); — опухоли базальных отделов мозга; — при наличии клинической картины объемного образования головного мозга или подозрении на метастазы при отсутствии патологических изменений на РКТ; — артериальные аневризмы и артерио-венозные мальформации; — демиелинизирующие заболевания и процессы; — дегенеративные поражения головного мозга; — воспалительные заболевания головного мозга и оболочек при отсутствии патологии на РКТ.
4. Церебральная ангиография.
Учитывая высокую стоимость как МРТ-аппаратов, так и самого исследования, а также их относительно меньшую доступность и длительность процедуры, не теряют своего значения и другие методы визуализации. Особенно это относится к церебральной ангиографии, которая за последние годы сделала огромный шаг вперед (появление цифровой ангиографии, новых более безопасных контрастных средств и др.).
Церебральная ангиография сопряжена с определенным риском для больного в силу своей инвазивности, возможности аллергической реакции на рентгенконтрастное вещество, имеет высокую стоимость из-за большого расхода контрастных веществ и необходимости специальных расходных материалов (катетеры, проводники). Успех исследования во многом зависит от опыта и умения врача. Учитывая хорошую выявляемость сосудистой патологии при РКТ и МРТ, эти методы должны по возможности предшествовать ангиографии.
Последняя показана только при необходимости дальнейшего уточнения при: — субарахноидальных кровоизлияниях; — артерио-венозных мальформациях, когда надо установить локализацию, питающую артерию, дренирующие вены до проведения хирургического вмешательства; — для предоперационной оценки опухоли и связи ее с сосудами; — в интервенционной радиологии (например, окклюзия аневризм), где однако рентгеновская ангиография будет заменяться МР-ангиографией.
5. Ультразвуковое исследование.
В последнее время во всем мире и у нас в Белоруси все шире используется ультразвуковой метод исследования сосудов основания мозга, основанный на эффекте Допплера — транскраниальная ультразвуковая допплерография (ТУД). Этот неинвазивный метод дает информацию о наличии, направлении, линейной скорости кровотока , сопротивлении кровотоку в артериях основания мозга. ТУД позволяет выявить стеноз или ангиоспазм магистральных интракраниальных сосудов, оценить их гемодинамическую значимость, оценить коллатеральный кровоток при окклюзии магистральных сосудов, а также обнаружить артерио-венозные мальформации. В этих случаях ТУД может предшествовать церебральной ангиографии. В диагностическом алгоритме медицинской визуализации головного мозга этот метод должен стоять одним из первых при подозрении на сосудистую патологию.
6. Изотопные методы.
Для визуализации функциональных изменений головного мозга активно развиваются в последние десятилетия радиоизотопные методы. Их пространственное разрешение хуже, чем при РКТ и МРТ.
Введение Тс-99м-меченных радиофармпрепаратов в субарахноидальное пространство (гамма-цистернография) с динамическим наблюдением через 24 и 48 часов помогает изучить ликвородинамику. В/в введение этих препаратов с немедленной и отсроченной регистрацией статических образов позволяет изучить перфузию головного мозга, выявить нарушение гематоэнцефалического барьера при различных неврологических заболеваниях. Например, повышение проницаемости гематоэнцефалического барьера при вирусном энцефалите приводит к образованию зон повышенной перфузии на отсроченных (через 1 час) образах. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) может быть полезной для выявления эпилептических очагов, ишемических состояний, при деменциях. Новым функциональным методом в нейрорадиологии является позитронная эмиссионная компьютерная томография (ПЭКТ), позволяющая оценить метаболизм различных участков мозга, количественно определить дофаминовые, опиатные и другие рецепторы мозга. Главное практическое применение ПЭТ — выявление гиперметаболических зон головного мозга, доступных стереотаксической аббляции. Однако о ее диагностической значимости говорить не приходится вследствие малодоступности этого метода. В Белоруси подобного аппарата нет.
В арсенале современной нейровизуализации (Neuroimaging) имеется широкий набор диагностических методов, в большинстве случаев позволяющих поставить правильный диагноз. Значимость рентгенографии, РКТ, МРТ, церебральной ангиографии, сцинтиграфии, транскраниальной допплерографии определяется прежде всего клиникой, т. е. симптомами и синдромами заболевания. Эти методы постоянно усовершенствуются с учетом предъявляемых к ним требований: повышение количества диагностической информации, снижение лучевой нагрузки (если речь идет о рентгеновских методах), удешевление. Так, если размер первой РКТ-матрицы был 64х64, а для получения двух срезов требовалось более 4 мин, то в современных спиральных РКТ размер матрицы достиг 1024х1024, а на сканирование всего головного мозга необходимо менее 1 мин. Трехмерные реконструкции, РКТ- и МРТ-ангиография становятся обыденной реальностью. Разговор о современных возможностях РКТ и МРТ занял бы еще столько же места. Касаясь экономического аспекта, позволим себе привести данные о стоимости диагностических процедур в США (из книги The Clinical Guide to Diagnostic Imaging. Cost-effective Pathways. Z. D. Grossman. 1987 год): конвенционная рентгенография — 35-75 долларов, радионуклидные исследования с в/в введением — 329, гамма-цистернография — 390, РКТ без усиления — 412, РКТ с и без усиления — 645, МРТ — 950, церебральная ангиография — 1051, РКТ-цистернография — 1054.
В заключение хотелось бы подчеркнуть важность комплексного стоимостно-эффективностного подхода при сравнении различных методов медицинской визуализации головного мозга. Не всегда самый дешевый метод является предпочтительным в силу его недостаточной информативности. В то же время непозволительно назначение дорогих методов (церебральная ангиография, РКТ, МРТ) при отсутствии четких показаний. Учет двух главных принципов ("самый короткий путь к диагнозу" и "скупой платит дважды") должен стоять в основе любого диагностического алгоритма.
Функциональная диагностика
