Методи променевої діагностики головного мозку
Основними методами променевої діагностики в неврології і нейрохірургії є КТ і МРТ. Це обумовлено тим, що дані методи найбільш інформативні в діагностиці багатьох захворювань і пошкоджень. У зв'язку з їх розвитком традиційний рентгенологічний метод відійшов на другий план, але в багатьох випадках зберіг своє значення. У діагностично складних випадках можуть застосовуватися спеціальні методики КТ і МРТ. Для функціональних досліджень показано використання радіонуклідного методу (ОФЕКТ і ПЕТ).
Як контрастних речовин використовують повітря, кисень і закис азоту. Контрастування лікворних просторів може бути проведено трьома способами: методом люмбальної пункції, методом субокципитальной пункції і шляхом пункції бічного шлуночка через фрезевое отвір. Дослідження із застосуванням перших двох способів введення газу звуться пневмоенцефалографія, дослідження з введенням газу шляхом пункції шлуночка - вентрикулографии. Кожен з них має строго певні свідчення. При введенні газу в лікворних шляху через поперековий прокол заповнюються шлуночки мозку і подпаутинное простір. Це заповнення залежить від положення голови. При нахилі голови вперед заповнюються переважно шлуночки мозку, при нахилі назад - подпаутинное простір. При введенні газу субокціпітальное шляхом заповнюються переважно шлуночки мозку, подпаутинное простір заповнюється рідко. При введенні газу в шлуночки мозку подпаутинное простір газом не заповнюється
В даний час контрастні методики дослідження стали використовуватися значно менше, що пов'язано з широким впровадженням в клінічну практику КТ і МРТ.
Пневмоенцефалографія (ПЕГ) - метод контрастування шлуночків і субарахноїдальних просторів, що проводиться шляхом люмбального введення газу в лікворних шляху. Показання: запальні захворювання, пухлини головного мозку, наслідки черепно-мозкових травм. Протипоказаннями до ПЕГ є пухлини задньої черепної ямки, III шлуночка, скроневої частки, що викликають оклюзію лікворних просторів і гіпертензійного-дислокаційні явища. Основна небезпека - гостре розвиток дислокації стовбура мозку і його обмеження в вирізці мозочкового намету або великому потиличному отворі після поперекового проколу і виведення ліквору.
Після введення газу виконуються рентгенограми, спочатку в типових проекціях (переднє-задня, заднє-передня і два бокових), а потім і в додаткових укладаннях для візуалізації всіх відділів шлуночкової системи.
При патологічних процесах на пневмоенцефалограммах визначаються зміни з боку шлуночків і субарахноїдальних просторів. Так, при наявності об'ємного утворення відбувається зміщення відповідних відділів шлуночкової системи в протилежну сторону. Після запальних процесів нерідко виникають слипчивого зміни в оболонках, внаслідок чого підпавутинного простору облітеруючий і перестають бути видимими на рентгенограмах. При кістозних змінах спостерігається нерівномірне розширення субарахноїдальних просторів. Ці зміни спостерігаються при церебральному арахноидите.
Субокціпітальное пневмоенцефалографія. Дослідження проводять в тих випадках, коли в зв'язку з різким підвищенням внутрішньочерепного тиску люмбальне введення газу протипоказано. Проводять субокціпітальное пункцію, витягають невелика кількість ліквору і вводять 20-30 мл газу. Рентгенограми виконують, керуючись тими ж принципами, що і при люмбальної ПЕГ. Дослідження високоінформативними для оцінки положення, форми і розмірів всіх відділів шлуночкової системи мозку. Субарахноїдальні простори заповнюються погано, внаслідок чого судити про їх стан складно.
В даний час, дане дослідження проводиться вкрай рідко, тільки при наявності суворих показань.
Пневмобульбографія. Метод застосовується при дослідженні лікворних просторів задньої черепної ямки (велика потилична цистерна, бічні цистерни моста, IV шлуночок, Сільвією водопровід), де патологічний процес зазвичай супроводжується оклюзією лікворних просторів і, отже, гіпертензійним синдромом. Небезпека вклинения стовбура в великий потиличний отвір вимагає дотримання суворих методичних вказівок. При повній оклюзії лікворних просторів на рівні задньої черепної ямки газ не проникає в порожнину III і бічних шлуночків.
В даний час цей метод застосовується вкрай рідко.
Вентрикулографія. Дослідження проводять при оклюзії на різних рівнях шлуночкової системи, коли при люмбальній введенні газу шлуночки не заповнюються. Накладають фрезевое отвір відповідно переднього або заднього рогу бокового шлуночка, через яке виробляють пункцію шлуночка. Витягають невелика кількість спинномозкової рідини і вводять газ. Інформативність дослідження така ж, як і при субокципитальной ПЕГ. Добре видно все відділи системи шлуночків.
При оклюзія шлуночкової системи вентрикулография є єдиним способом, що дозволяє контрастувати шлуночки, особливо в післяопераційному періоді.
Пневмоцістернографія. Дослідження проводять з метою визначення ступеня зростання пухлини гіпофіза вгору. Після люмбальної пункції вводять 10-20 мл газу і виконують краніограмми в бічній проекції в положенні пацієнта сидячи з максимальним закиданням голови назад. При окинути голові назад основна частина введеного газу розподіляється по підставі мозку і заповнює цистерни, розташовані над входом в турецьке сідло. У нормі газ видно безпосередньо над діафрагмою сідла. При пухлинах гіпофіза у випадках поширення їх догори околоселлярние цистерни стискаються і зміщуються вгору, нижній контур заповнених газом цистерн оздоблює верхній полюс пухлини.
Метод контрастування судин головного мозку. Він повинен бути строго аргументовані відповідними показаннями.
В даний час спеціалізовані нейрохірургічні стаціонари оснащені сучасними ангіографічними комплексами, що дозволяють виконувати цифрову субтракційну ангіографію з автоматичним введенням контрастної речовини. Це дослідження може бути проведено двома способами: шляхом пункції загальної сонної артерії на боці пошкодження або шляхом селективної катетеризації з пункцією стегнової артерії (по Сельдингеру).
При виконанні церебральної ангіографії внутриартериально вводиться до 10 мл контрастної речовини при швидкості введення 8-10 мл в секунду. Ангіограми виконують в стандартних (прямий і бічний) і в косих довільно обраних проекціях шляхом переміщення рентгенівської трубки навколо голови потерпілого. Обов'язковою є отримання артеріальної, капілярної і венозної фаз кровотоку.
Рентгенівська комп'ютерна томографія
Комп'ютерна томографія є найбільш інформативним методом променевої діагностики захворювань і пошкоджень черепа і головного мозку. При наявності клінічних показань і доступності КТ повинна виконуватися до проведення будь-яких рентгеноконтрастних досліджень.
Розроблено денситометричної показники структур головного мозку в абсолютних одиницях (шкала Хаунсфілда -HU). Так, щільність сірої речовини становить 30-35 HU, білого - 25-29 HU, щільність перивентрикулярних зон - 5-8 HU.
Можливості виявлення різних захворювань і пошкоджень головного мозку за допомогою КТ пов'язані або з порушенням нормальних анатомічних взаємовідносин в порожнині черепа, або з різним ослабленням рентгенівського випромінювання нормальними та патологічно зміненими тканинами. Так, в нормі співвідношення щільності всіх структурних елементів мозкової тканини є стабільним. При патологічних процесах воно змінюється. Наприклад, збільшення вмісту води у внутрішньо-і позаклітинному просторах призводить до зниження щільності тканини, що спостерігається при набряку мозку. Саме тому нізкоплотний виявляється вміст більшості кістозних утворень. Причиною зниження щільності при демієлінізуючих процесах є структурна деградація ліпідів.
Якщо тканину пухлини багата кровоносними судинами або ступінь диференціювання її клітин низька, то такий патологічний процес виглядає щільніше навколишнього мозкової речовини і щільність його значно зростає після внутрішньовенного введення рентгеноконтрастної речовини за рахунок збільшеної мікроциркуляції і порушення гематоенцефалічного бар'єру (високощільна структура).
Якщо ж клітинні елементи пухлини знаходяться на високій стадії диференціювання або тканину бідна судинами, то вона буде виглядати на комп'ютерних томограмах як нізкоплотний патологічне утворення або буде мати щільність, що дорівнює з навколишніми тканинами, тобто буде ізоплотной.
Поряд з денситометричними показниками важливим критерієм оцінки КТ-зображення є виявлення порушень просторових анатомо-топографічних взаємовідносин в досліджуваній області голови. Наявність будь-якого додаткового патологічного вогнища веде до розвитку вторинних змін у вигляді здавлення лікворних просторів, зміщення серединних структур головного мозку: прозорою перегородки, III шлуночка і шишковидного тіла ( «мас-ефект»), їх переміщення у вертикальному напрямку при розвитку ознак транстенторіального вклинения стовбура головного мозку - ознаки латеральної і аксіальної дислокації.
Комп'ютерно-томографическая ангіографія дозволяє після внутрішньовенного болюсного введення РКС в кількості 50-100 мл зі швидкістю 3-4,5 мл / с отримати зображення артеріальних і венозних структур, які відображаються одночасно.
Перевагами методу є швидкість дослідження і хороше відповідність отриманих даних з результатами інтраартеріальной ангіографії. До недоліків методу можна віднести використання контрастної речовини і відсутність інформації про характеристики потоку. Методика практично не має специфічних артефактів.
Впровадження в клінічну практику технології спіральної КТ істотно змінили методику дослідження церебральних судин. Загальна сканування голови при спіральної КТ становить всього 20-30 секунд. Як контрастних речовин в даний час використовуються неіонні препарати: омнипак і ультравіст різних концентрацій (від 240 до 370 мг / мл).
Застосування КТ-ангіографії в нейроонкології дозволяє оцінити зміну судинної топографії, виявити стенозирование магістральних судин внаслідок впливу новоутворення, візуалізувати особливості будови власної судинної мережі пухлини (в тому числі внутрішньопухлинні шунти).
Комп'ютерно-томографическая цистернографія. Ця методика проводиться при підозрі на новоутворення хиазмально-селлярной області. Після люмбальної пункції вводять водорозчинні рентгеноконтрастні препарати 5-7 мл. КТ виконується через 15-30 хвилин. Для оцінки цистерн мозку використовуються не тільки аксіальні зрізи, але і саггитальний і фронтальні реконструкції зображення.
Деформація, зміщення, зміна розмірів контрастували цистерн дозволяють судити про наявність поширення пухлини.
В даний час у зв'язку з розвитком МРТ необхідність в проведенні цієї методики значно скоротилася.
Перфузионная КТ. Метод, що дозволяє оцінити часові і об'ємні показники перфузії речовини мозку шляхом оцінки динаміки його проходження по судинах головного мозку.
Для виконання КТ-перфузії необхідно швидке внутрішньовенне введення контрастної речовини в обсязі близько 50 мл зі швидкістю 8-10 мл / сек.
Перевагами даного методу є швидкість дослідження, яка робить його цінним методом діагностики невідкладних станів, наприклад ішемічного інсульту. Недоліком методу є необхідність використання контрастної речовини і обмеження протяжності зони дослідження.
Перфузионная КТ найбільш часто застосовується при діагностиці гострих порушень мозкового кровообігу. У нейроонкології перфузионная КТ дозволяє оцінити ступінь васкуляризації новоутворення і особливості його кровопостачання, а також ефект передопераційної емболізації пухлини.
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) є одним з основних методів дослідження структури головного мозку. На МР-томограмах більш чітко розрізняються структурні елементи головного мозку, виразніше диференціюються біле і сіра речовина, все стовбурові структури. При цьому можна отримувати як аксіальні, так і фронтальні, саггитальний і косі шари. Поряд з пошаровим зображенням, при МР-дослідженні, є можливість реконструювати тривимірне відображення і анатомічну орієнтацію у всіх структурах черепа і головного мозку. Особливою перевагою МРТ є відсутність променевого навантаження при дослідженні. У стандартне дослідження головного мозку входить обов'язкове отримання Т1 і Т2-зважених томограм (рис. 1).
Рис.1. Нормальна МР-томограма голови в сагітальній і аксіальній проекціях.
Найважливішою особливістю МРТ є можливість отримання зображень артеріальних і венозних судин головного мозку без застосування контрастних речовин (рис. 2).
При МР-ангіографії вдається візуалізувати магістральні артерії, включаючи основні стовбури внутрішніх сонних, хребетних артерій і їх внутрішньомозкові сегменти, а також поверхневі та глибокі вени, в тому числі оболонкові вени, прямий і поперечний синус, верхній сагітальний синус і впадають в нього вени, а також сигмовидної синус і вся група базальних синусів. Візуалізація венозної системи при МР-флебографії є важливим діагностичним ланкою в діагностиці об'ємних патологічних утворень головного мозку і дозволяє оцінити взаємовідносини синусів, вен з новоутвореннями. Тому доцільно поєднувати виконання МР-ангіографії з МР-флебографія при підозрі на церебральний новоутворення або при проведенні диференціальної діагностики з судинними мальформаціями. При порушеннях мозкового кровообігу МР-ангіографія дозволяє встановити порушення в екстра-та інтракраніальних артеріях.
Можливість отримання зображень церебральних судин без введення контрастної речовини, знання нормальної анатомії артеріальної і венозної систем головного мозку і їх варіантів будови при МР-ангіографії значно спрощує діагностичний алгоритм.
Ріс.2.Нормальная МР-ангіографія головного мозку.
Дифузійна і перфузионная МРТ
Дифузійна МРТ дозволяє диференціювати зони швидкої і повільної дифузії протонів. При цьому зони з швидко рухомими протонами (з меншими обмеженнями дифузії, наприклад в гострий період ішемічного інсульту) мають більш високий у порівнянні з нормальною мозковою тканиною сигнал.
Найбільш часто МР-зображення, зважені по дифузії, використовуються для ранньої діагностики ішемічного ураження речовини мозку, а також для оцінки динаміки інсульту. Зона ішемії починає визуализироваться приблизно через 45 хвилин після оклюзії магістральної судини.
Перфузионная МРТ дозволяє оцінити тканинну перфузію шляхом порівняння динаміки проходження парамагнитного контрастної речовини через речовину мозку. Він дозволяє розраховувати тимчасові характеристики мозкового кровотоку.
Ця методика дозволяє виявити області нейрональної активації, що виникає у відповідь на різні моторні, сенсорні і інші подразники. Отримання карти функціональної активності головного мозку засноване на BOLD-ефекті, який дозволяє оцінити перфузію речовини мозку за співвідношенням оксигемоглобина і дезоксигемоглобина, що володіють різними магнітними властивостями. Застосування функціональної МРТ у хворих з пухлинами головного мозку дозволяє визначити сенсомоторную зону кори.
Протонна МР-спектроскопія (ПМРС)
ПМРС - метод, який використовує явища магнітного резонансу для ідентифікації окремих хімічних сполук.
Стосовно до клінічної практики використання ПМРС доцільно для проведення диференціальної діагностики між неопластичними, демієлінізуючими і інфекційними ураженнями, а також для динамічного спостереження з метою виявлення рецидиву або продовженого росту пухлини.