Оценка активности демиелинизации у пациентов с рассеянным склерозом методом переноса намагниченности

Цель исследования: оценка активности процесса демиелинизации у пациентов с рассеянным склерозом с использованием эффекта переноса намагниченности.

Материал и методы. Для клинической апробации была сформирована группа пациентов из 10 человек  в возрасте от 19 до 48 лет с подтвержденным диагнозом рассеянного склероза. В качестве материала для фантомных исследований использовали контраст- и жиросодержащие вещества, сканированные со смещением резонансной частоты. МРТ-исследование проводили на высокопольном магнитно-резонансном томографе с индукцией магнитного поля 1,5 Тл. Для получения Т1-взвешенных изображений в фантомном эксперименте использовалась импульсная последовательность спин-эхо с параметрами: TR = 650 мс, TE = 20 мс, FOV = 14 см, MX = 96 × 256, STh = 4,7 мм с наложением одного импульса переноса намагниченности (МТС = 1). Для количественной оценки эффекта переноса намагниченности использовали коэффициент переноса намагниченности (MTR). При клиническом исследовании использовали импульсную последовательность спин-эхо с параметрами: TR = 621 мс, TE = 17 мс, FOV = 23,4 см, MX = 208 × 320, STh = 5,0 мм. Эту же импульсную последовательность, но с наложением импульса переноса намагниченности (MTC = 1), использовали после введения контрастного вещества. Для оценки контрастирующего эффекта рассчитывали коэффициент контраста.

Результаты. Наибольшее значение MTR при фантомном исследовании получено при сочетании смещения частоты (Δf) и угла поворота (FA(MT)): Δf = −210 Гц и FA(MT) = 600° соответственно. Клиническая апробация данной комбинации показала статистически значимое повышение коэффициента контраста (p < 0,05) между очагами демиелинизации и белым веществом головного мозга в сравнении с последовательностью без эффекта переноса намагниченности. Кроме того, выявлено значимое различие коэффициентов MTR между интактным белым веществом и очагом демиелинизации (p < 0,05). Чувствительность Т1-взвешенной последовательности с эффектом переноса намагниченности значимо выше (р < 0,001) показателей чувствительности Т1-взвешенной последовательности без эффекта переноса намагниченности.

Выводы. Показано улучшение визуализации активных очагов демиелинизации у пациентов с рассеянным склерозом при использовании Т1-взвешенной последовательности с эффектом переноса намагниченности с параметрами: Δf = −210 Гц, FA(MT) = 600° за счет высоких значений коэффициента контраста в сравнении с T1-взвешенной последовательностью на основе спинэхо (р < 0,05) и значимого снижения коэффициента MTR в очаге демиелинизации (p < 0,05).

1. Rovaris M., Viti B., Ciboddo G. et al. Brain involvement in systemic immune mediated diseases: magnetic resonance and magnetisation transfer imaging study. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. 2000; 68 (2): 170–177.

2. Гусев Е.И. Рассеянный склероз и другие демиелинизирующие заболевания: Руководство для врачей. M.: Миклош. 2004. 528 с. Gusev E.I. Multiple sclerosis and other demyelinating diseases: a guide for physicians. M.: Miklosh, 2004. 528 p. (In Russian)

3. Filippi M., Rocca M.A., De Stefano N. et al. Magnetic resonance techniques in multiple sclerosis: the present and the future. Arch. Neurol. 2011; 68 (12): 1514–1520.

4. Пахомов А.В. Роль магнитно-резонансной томографии в определении активности патологического процесса у больных рассеянным склерозом: Дисс. …канд. мед. наук. СПб., 2007. 133 с. Pakhomov A.V. The role of magnetic resonance imaging in determining the activity of the disease process in patients with multiple sclerosis: Diss. ... kand. med. nauk. SPb., 2007. 133 p. (In Russian)

5. Miller D., Grossman R., Reingold S. et al. The role of magnetic resonance techniques in understanding and managing multiple sclerosis. Brain. 1998; 121 (1): 3–24.

6. Filippi M., Rocca M.A. Magnetization transfer magnetic resonance imaging of the brain, spinal cord, and optic nerve. Neurotherapeutics. 2007; 4 (3): 401–413.

7. Елизарова С.В., Повереннова И.Е., Луценко С.К. Применение 1,0 М контрастного средства (Гадовист 1,0) в обследовании больных c рассеянным склерозом на магнитно-резонансном томографе Signa 0,5 Tл. Медицинская визуализация. 2006; 1: 140–144. Elizarova S.V., Poverennova I.E., Lutsenko S.K. Application of Gadovist 1.0 M for an examination of patients with multiple sclerosis on “Signa 0.5 T” MRI unit. Meditsinskaya vizualizatsiya. 2006; 1: 140–144. (InRussian)

8. Алиханов А.А., Шимановский Н.Л. Преимущества применения одномолярного гадолиний-содержащего магнитно-резонансного контрастного средства по сравнению с полумолярными препаратами при диагностике рассеянного склероза. Медицинская визуализация. 2008; 5: 73–80. AlikhanovA.A., SzymanowskiN.L. Advantages of 1.0 M Gd Contrast Agent in Comparison with 0.5 M Ones for Diagnosis of Multiple Sclerosis. Meditsinskaya vizuali zatsiya. 2008; 5: 73–80. (In Russian)

9. Paolillo A., Piattella M.C., Pantano P. et al. The relationship between inflammation and atrophy in clinically isolated syndromes suggestive of multiple sclerosis. J. Neurol. 2004; 251 (4): 432–439.

10. Буйлов В.М. Магнитно-резонансные контрастные средства и нефрогенные фиброзирующая дермо патия и системный фиброз (обзор литературы). Медицинская визуализация. 2007; 2: 140–143. Builov V.M. Magnetic Resonance Contrast Agents and Nephrogenic Fibrosing Dermatosis and Systemic Fibrosis (Review Article). Meditsinskaya vizualizatsiya. 2007; 2: 140–143. (In Russian)

11. Stacul F., van der Molen A.J., Reimer P. et al. Contrast induced nephropathy: updated ESUR contrast media safety committee guidelines. Eur. Radiol. 2011; 21 (12): 2527–2541.

12. Пахомов А.В. Сравнительный анализ возможностей методов переноса намагниченности с контрастом и высокодозного контрастирования в определении активности процесса по данным магнитно-резонансной томографии у больных рассеянным склерозом. Профилактическая и клиническая медицина. 2007; 1 (8): 93– 99. Pakhomov A.V. Comparative analysis of the possibilities of magnetization transfer contrast methods with high-dose and contrast in determining the activity of the process according to the magnetic resonance imaging in patients with multiple sclerosis. Profilakticheskaya i klinicheskaya meditsina. 2007; 1 (8): 93–99. (In Russian)

13. Ropele S., Fazekas F. Magnetization transfer MR imaging in multiple sclerosis. Neuroimaging Clin. N. Am. 2009; 19 (1): 27–36.

14. Enzinger C., Barkhof F., Ciccarelli O. et al. Non conventional MRI and microstructural cerebral changes in multiple sclerosis. Nature Reviews Neurol. 2015; 11 (12): 676–686.

15. Alexander A.L., Hurley S.A., Samsonov A.A. et al. Characterization of cerebral white matter properties using quantitative magnetic resonance imaging stains. Brain connectivity. 2011; 1 (6): 423–446.

16. Sled J.G., Pike G.B. Quantitative imaging of magnetization transfer exchange and relaxation properties in vivo using MRI. Magnetic resonance in medicine. 2001; 46 (5): 923–931.

17. Rovira À., León A. MR in the diagnosis and monitoring of multiple sclerosis: an overview. Eur. J. Radiol. 2008; 67 (3): 409–414.

18. Ramani A., Dalton C., Miller D.H. et al. Precise estimate of fundamental in-vivo MT parameters in human brain in clinically feasible times. Magnetic resonance imaging. 2002; 20 (10): 721–731.

19. Yarnykh V.L. Pulsed Z-spectroscopic imaging of crossrelaxation parameters in tissues for human MRI: Theory and clinical applications. Magnetic resonance in medicine. 2002; 47 (5): 929–939.

20. Корниенко В.Н., Пронин И.Н. Диагностическая нейрорадиология. М.: Андреева Т.М., 2006. 1327 с. Kornienko V.N., Pronin I.N. Diagnostic Neuroradiology. М.: Andreeva T.M., 2006. 1327 p. (In Russian)

21. Miller J.R. The importance of early diagnosis of multiple sclerosis. J. Managed Care Pharmacy. 2004; 10 (3): S4.

22. Etemadifar M., Janghorbani M., Koushki M.M. et al. Conversion from radiologically isolated syndrome to multiple sclerosis. International J Preventive Med.2014; 5 (11): 1379.

23. Yarnykh V.L. Fast macromolecular proton fraction mapping from a single off resonance magnetization transfer measurement. Magnetic resonance in medicine. 2012; 68 (1): 166–178.

24. Cercignani M., Symms M.R., Schmierer K. et al. Threedimensional quantitative magnetisation transfer imaging of the human brain. Neuroimage. 2005; 27 (2): 436–441.

25. Boss A., Martirosian P., Küper K. et al. Whole-body magnetization transfer contrast imaging. J. Magnetic Resonance Imaging. 2006; 24 (5): 1183–1187.