МРТ – лидер инновационных решений в нейровизуализации
О лидерстве магнитно-резонансной томографии среди инновационных решений в сфере визуализации шла речь на виртуальной конференции RSNA 2020 (Radiological Society of North America). Нейрорадиологи США рассказали о своем клиническом опыте работы с МРТ в различных новых приложениях, начиная от использования этого метода визуализации в паре с ультразвуком для контроля процесса лечения заболеваний мозга до диагностики эпилепсии.
Лечение ультразвуком с МРТ контролем
Лечение сфокусированным ультразвуком с МРТ контролем (MRI-guided focused ultrasound – MRgFUS) для визуализации головного мозга демонстрирует хорошие перспективы для решения давних клинических проблем, таких как эссенциальный тремор, сказал д-р Леви Чейзен из медицинской школы Weill Cornell Medicine в Нью-Йорке. С 1950-х годов это заболевание пытались лечить различными способами: от таламотомии до стереотаксической радиации и глубокой стимуляции мозга. Метод MRgFUS используется врачами сегодня и будет использоваться в дальнейшем для высокоточного воздействия на области мозга, пораженные эссенциальным тремором.
Технология MRgFUS изначально использовалась для лечения миомы матки и новообразований в простате. Но за последние 15 лет было разработано транскраниальное устройство, которое фокусирует ультразвуковое излучение от 1 024 элементов через черепную крышку на 3-мм фокусную точку. Оно было одобрено для лечения эссенциальных треморов американским регулирующим органом FDA в 2016 году.
Пациенты, находясь внутри сканнера, надевают шлем, который подает ультразвук им в голову. Целью лечения является вентролатеральное ядро (ventral intermediate nucleus – VIM), сказал Чейзен.
«Вокруг VIM есть много очень важных и ценных структур, которые мы не хотим повредить, поэтому высокая точность прицеливания действительно имеет решающее значение для этих пациентов», – сказал он. – С MRgFUS мы можем точно подогнать нашу область абляции прямо под анатомические структуры, которые мы хотим подвергнуть лечению».
И эта процедура работает довольно эффективно, утверждает Чейзен.
«Как только пациенты выходят из сканера, у них уже нет тремора, – сказал он. – Это действительно впечатляет, и нередко нам приходится видеть слезы на глазах у пациентов».
Будущие приложения для MRgFUS включают в себя воздействие на внутренний сегмент бледного шара (internal globus pallidus – GPI) для лечения болезни Паркинсона и открытие гематоэнцефалического барьера, используя микропузырки для доставки лекарственных препаратов, говорит Чейзен.
Нейровизуализация с помощью высокопольной МРТ
Высокопольная 7-T МРТ также демонстрирует многообещающие результаты в нейровизуализации, говорит д-р Кирк Уэлкер из Клиники Мэйо в Рочестере, штат Миннесота.
«Семитесловая МРТ используется в исследовательской области уже многих лет, но в 2017 году она получила разрешение на использование в клинической практике одновременно от FDA и от Европейского союза, – сказал он. – С тех пор наша группа делает все, чтобы интегрировать ее в клиническую практику МРТ визуализации».
Требования к размещению 7-T МРТ сканера стали менее строгими за эти годы, потому что его магниты имеют активную защиту. Эти устройства могут быть установлены в МРТ-центре с 3-T и 1.5-T системами, что позволяет проводить исследования с полями различной интенсивности. В настоящее время единственными катушками, доступными для 7-T сканеров, являются 32-канальные катушки для исследования головы и 28-канальные – для исследования колена; для исследования тела еще нет одобренных катушек, пояснил Уэлкер.
Преимущества 7-T МРТ включают в себя повышенное соотношение сигнал/шум – более чем в два раза выше аналогичного показателя 3-T сканера, более высокое пространственное разрешение (0.2 мм в плоскости), улучшенную контрастность и повышенную чувствительность к магнитной восприимчивости, что особенно полезно для визуализации, взвешенной по магнитной восприимчивости, и для функциональной МРТ.
В Клинике Мэйо Уэлкер и его коллеги обнаружили, что 7-T МРТ особенно полезна для оценки состояния пациента с эпилепсией, поскольку такая визуализация позволяет увидеть фокальную корковую дисплазию, которую можно не заметить при использовании более слабых полей. Она демонстрирует хорошие перспективы для диагностики мезиального височного склероза (mesial temporal sclerosis), еще одного заболевания, связанного с эпилепсией, а также – для диагностики кавернозных новообразований, кровоизлияний в мозжечок, заболеваний гипофиза и рассеянного склероза. Кроме того, этот метод может использоваться для предоперационного картирования с помощью функциональной МРТ.
Однако Уэлкер признает, что 7-T МРТ имеет определенные значительные проблемы с артефактами, импульсными последовательностями, а также некоторые ограничения по работе радиочастотных катушек.
«Успех усилий, направленных на разработку технологии параллельной передачи сигнала и радиочастотных катушек, станет ключевым фактором для более широкого внедрения клинической 7-T МРТ, – сказал он. – Но если эти проблемы будут решены, повсеместное распространение технологии, несомненно, продолжится».
Реконструкция изображений с помощью машинного обучения
Глубокое обучение расширяет возможности нейрорадиологов, сказал д-р Кристофер Филиппи из Медицинского центра Университета Тафтс в Бостоне. Среди самых насущных задач глубокого обучения для визуализации изображений, в частности для сверхбыстрой МРТ, можно назвать повышение скорости сканирования, уменьшение количества артефактов и снижение искажений при эхопланарной визуализации. Также ведется работа над алгоритмами, которые смогут уменьшать силу воздействия МРТ полей и ускорять сканирование без ухудшения соотношения сигнал/шум или контрастность/шум.
«Цель состоит в том, чтобы снизить затраты и сделать быстрое сканирование более доступным, что, в конечном итоге, может уменьшить неравенство в доступности медицинских услуг», – сказал он.
Оригинал новости можно прочитать здесь
