МРТ позвоночника: принципы работы, показания и контрастное усиление

MРТ позвоночника в Москве представляет собой метод радиологической диагностики, использующий мощное магнитное поле и радиочастотные импульсы для визуализации анатомических структур позвоночного столба.

В отличие от компьютерной томографии, здесь отсутствует ионизирующее излучение, что делает процедуру безопасной для повторного применения . Физический принцип метода основан на поведении протонов водорода в магнитном поле.

Эти протоны выстраиваются вдоль силовых линий, а после подачи радиочастотного импульса возвращаются в исходное состояние, испуская сигнал, который улавливается катушками и преобразуется в изображение.

Томографы различаются по напряженности поля, которая измеряется в Теслах (Тл). Клинические системы работают в диапазоне от 0.5 до 3 Тл.

• Устройства с полем 1.5 Тл считаются золотым стандартом для позвоночника.
•  Аппараты 3 Тл дают лучшее разрешение, но более чувствительны к артефактам движения, например, от спинномозговой жидкости. Для стандартных исследований мягких тканей шеи и спины достаточно 1.5 Тл.

Диагностическая ценность МРТ заключается в различении мягких тканей. Серое вещество спинного мозга, белое вещество, ликвор, фиброзные кольца дисков и костный мозг тел позвонков имеют разные характеристики сигнала.

 На Т2-взвешенных изображениях (Т2-ВИ) жидкость выглядит яркой, что позволяет легко идентифицировать грыжи диска на фоне гиперинтенсивного ликвора. Т1-ВИ дают лучшее анатомическое разрешение костных структур.

МРТ позвоночника с контрастом

Контрастное усиление внутривенное введение препаратов на основе гадолиния, парамагнитного металла, изменяющего релаксационные свойства тканей. Гадолиний сокращает время Т1-релаксации, поэтому патологические очаги с нарушенным гематотканевым барьером или богатой васкуляризацией начинают светиться на Т1-ВИ. Стандартная дозировка - 0.1–0.2 ммоль на килограмм массы тела, вводимая болюсно.

Контраст необходим для дифференциальной диагностики. Например, рецидив грыжи диска после операции и эпидуральный фиброз на нативных снимках выглядят одинаково - оба имеют промежуточный сигнал. Однако фиброзная ткань активно накапливает контраст уже в первые минуты, тогда как хрящевая ткань грыжи остается гипоинтенсивной . Отсроченные сканирования через 30-40 минут помогают отличить воспаление от опухоли.

Спондилодисцит - инфекционный процесс в теле позвонка и диске. На постконтрастных изображениях наблюдается паттерн: накопление контраста в костном мозге смежных позвонков, накопление в межпозвонковом диске и периферическое усиление при эпидуральном абсцессе . Параспинальные абсцессы имеют характерное кольцевидное усиление с центральной зоной некроза без сигнала.

Для пациентов с почечной недостаточностью (рСКФ < 30 мл/мин) риск нефрогенного системного фиброза ограничивает применение линейных гадолиниевых агентов. В таких случаях предпочтительны макроциклические контрасты или гадоксетовая кислота, которая частично выводится печенью . Перед введением всегда проверяют уровень креатинина и оценивают функцию почек.

Показания к проведению МРТ позвоночника

Радикулопатия с корешковыми симптомами. Если боль в спине иррадиирует в ногу ниже колена, сопровождается онемением или снижением рефлексов, МРТ визуализирует компрессию нервного корешка грыжей или стенозом. Без таких симптомов и при давности менее 6 недель визуализация не нужна - большинство эпизодов разрешаются консервативно .

Синдром конского хвоста - неотложное состояние. Анестезия в седловой области, задержка мочи, слабость в обеих ногах требуют экстренной МРТ. Компрессия нервов в терминальном отделе дурального мешка на уровне L2-S1 видна на сагиттальных и аксиальных срезах. Срок от поступления до сканирования не должен превышать 6-8 часов.

Подозрение на новообразования. МРТ определяет первичные опухоли (невриномы, менингиомы, эпендимомы) и метастатическое поражение. Множественные очаги в телах позвонков с гипоинтенсивным сигналом на Т1 и гиперинтенсивным на STIR характерны для метастазов рака молочной железы, легкого, простаты. Интрамедуллярные опухоли расширяют спинной мозг и видны как очаги с нечеткими контурами.

Воспалительные и демиелинизирующие заболевания. Рассеянный склероз поражает спинной мозг - очаги демиелинизации локализуются в боковых и задних канатиках, визуализируются на Т2 как гиперденсные участки менее двух сегментов в длину. Поперечный миелит проявляется диффузным отеком и накоплением контраста на всем протяжении пораженного сегмента.

Травматические повреждения. Хотя переломы лучше видны на КТ, МРТ необходима для оценки отека спинного мозга (кордо-контузия), гематом и повреждения связочного аппарата. Гиперинтенсивный сигнал внутри спинного мозга на Т2 в острую фазу травмы - предиктор неблагоприятного неврологического исхода. Посттравматические кисты (сирингомиелия) требуют отсроченной МРТ через 6-12 месяцев.

Аномалии краниовертебрального перехода. МРТ визуализирует мальформацию Киари - опущение миндалин мозжечка в большое затылочное отверстие ниже уровня foramen magnum. При синдроме Арнольда-Киари I типа критический порог - 5 мм, но решающим становится наличие сирингомиелии или компрессии ствола.

Противопоказания и ограничения

Абсолютные противопоказания связаны с магнитными свойствами металлов. Ферромагнитные импланты - клипсы на аневризмах, старые модели кохлеарных имплантов, металлические осколки в глазу - могут сместиться под действием поля, вызвав кровотечение или разрыв тканей. Кардиостимуляторы и инсулиновые помпы отключаются или переходят в небезопасный режим работы. Перед направлением заполняется опросник безопасности, где пациент отмечает наличие любых металлических конструкций.

Относительные противопоказания включают клаустрофобию. Замкнутое пространство тоннеля томографа (диаметр 60-70 см) вызывает панику у 5-10% пациентов. Решение - открытые томографы с меньшим магнитным полем или седация (диазепам, мидазолам) перед процедурой. Некоторые устройства имеют режим широкой апертуры (70 см), что снижает дискомфорт.

Беременность. МРТ считается безопасной во втором и третьем триместрах, но в первом триместре (органогенез) процедуру проводят только по жизненным показаниям - подозрение на опухоль спинного мозга, требующую срочного вмешательства. Контраст не вводят беременным из-за прохождения гадолиния через плацентарный барьер. Кормящим матерям рекомендуется прервать кормление на 24 часа после контраста.

Вес и окружность тела. Закрытые томографы выдерживают до 200 кг, но пациенту нужно поместиться в сканер. Окружность талии более 150 см делает сканирование невозможным из-за касания стенками тоннеля, что искажает сигнал. Для таких случаев используются открытые низкопольные системы с нагрузкой до 250 кг, но диагностическая ценность ниже.

Клипсы на позвоночных артериях - не всегда противопоказание. Титан и тантал немагнитны, безопасны для МРТ. Проблема возникает с клипсами из сплавов, содержащих никель или железо, выпущенными до 1995 года. Перед исследованием устанавливают точный тип импланта по медицинской карте.

Ограничения метода. КТ лучше визуализирует костную архитектуру - переломы заднего кольца позвонков, спондилолиз, костные остеофиты . МРТ не дает надежной оценки кортикальной деструкции: остеопоротические изменения костного мозга на Т1 и Т2 неспецифичны, их трудно отличить от отека. Также метод ограничен при наличии обширных металлоконструкций для фиксации - артефакты восприимчивости распространяются на несколько сантиметров, делая изображение непригодным для чтения.

Как проходит МРТ позвоночника

Подготовка к процедуре начинается с удаления всех ферромагнитных предметов. Часы, ключи, монеты, банковские карты с магнитной полосой, бюстгальтеры с косточками - все это остается в раздевалке. Зубные протезы с металлическими крючками снимаются. За 2-3 часа до исследования рекомендовано легкое питание, чтобы избежать тошноты от длительного лежания на спине.

Пациент располагается на выдвижном столе томографа. Для фиксации позвоночника используются валики под колени (поясничный лордоз) и под шею (шейный отдел). Голову фиксируют ремнями для предотвращения движений. Поверх области сканирования укладывают поверхностную радиочастотную катушку - спинную или гибкую, которая улучшает соотношение сигнал-шум. Для поясничного отдела катушка находится под спиной пациента.

Последовательность импульсов. Стандартный протокол включает сагиттальные Т1-ВИ и Т2-ВИ через всю область позвоночника. Затем аксиальные срезы (поперечные) через проблемные диски или через весь отдел - толщина среза 3-4 мм без межсрезовых промежутков. Для шейного отдела добавляют корональные Т2-ВИ с подавлением жира для визуализации корешков. Продолжительность каждого импульса - 2-5 минут, общее время на нативную томографию - 20-30 минут.

Сканирование с контрастом добавляет еще 15-20 минут. Сначала выполняется серия Т1-ВИ без контраста (для сравнения). Затем медсестра устанавливает внутривенный катетер, обычно в локтевую вену, длиной 20G или 22G. Контраст вводится вручную болюсом со скоростью 2-3 мл/с. Через 30-60 секунд после инъекции запускается постконтрастная Т1-ВИ. Для выявления абсцессов требуется отсроченное сканирование через 10-15 минут - периферическое усиление становится максимальным.

Внутри томографа генерируется шум - градиентные катушки вибрируют при переключении токов. Уровень достигает 100-110 дБ, что сопоставимо с работой отбойного молотка. Пациенту выдают беруши и надевают наушники. Связь с оператором осуществляется через микрофон - встроенная система позволяет слышать команды (задержать дыхание при сканировании грудного отдела, чтобы убрать артефакты от дыхательных движений).

Дыхание и глотание. При МРТ шейного отдела глотание и движение челюсти создают артефакты, распространяющиеся на уровень C5-C7. Пациенту рекомендуют не глотать во время сканирования каждого среза - между импульсами есть паузы. При грудном отделе программа синхронизируется с дыханием: сканирование происходит в конце выдоха, когда диафрагма максимально поднята.

Введение контраста иногда вызывает ощущение холода по ходу вены, металлический привкус во рту, тошноту нормальная реакция, проходящая в течение минуты. Крапивница, зуд, отек губ - признаки аллергической реакции, требующие прекращения введения и введения антигистаминных препаратов. Анафилаксия на гадолиний встречается с частотой 1:10000-1:50000.

После процедуры катетер удаляют, накладывают давящую повязку. Гидратация не требуется, контраст выводится почками в неизмененном виде в течение 24 часов. Пациент ожидает расшифровки в течение 30-60 минут, при экстренных случаях срочное заключение передается лечащему врачу по телефону в течение 15 минут.

Результат - серия изображений в трех плоскостях, записанная на CD или загруженная в облачный архив. Врач-радиолог описывает состояние каждого диска (высота, сигнал, протрузия), спинного мозга (контуры, наличие очагов), нервных корешков (толщина, ход). Заключение содержит диагноз в формулировке МКБ-10 или описание синдрома, например: «Медианная грыжа L4-L5 до 6 мм с компрессией дурального мешка».

Симптомы заболеваний позвоночника

Боль в спине - самый частый симптом, но ее характер сильно различается в зависимости от структуры-источника. Ноцицептивная боль из фиброзного кольца диска усиливается при осевой нагрузке (сидение, стояние) и ослабевает в положении лежа.

• При разрыве кольца и воспалении от выхода пульпозного ядра возникает хемогенная боль - жгучая, с иррадиацией в ягодицу или ногу, усиливающаяся при кашле и чихании из-за повышения внутриспинального давления. Фасеточный синдром (дугоотростчатые суставы) дает одностороннюю боль в пояснице, усиливающуюся при разгибании и повороте корпуса, с иррадиацией в пах или бедро, но никогда ниже колена.
• Неврологические симптомы указывают на компрессию корешка или спинного мозга. Корешок L5 (выходит между L5 и S1) иннервирует переднебоковую поверхность голени и тыл стопы. При его сдавлении пациент не может ходить на пятках, отмечает онемение в зоне первого пальца и слабость тыльного сгибания стопы - «степпаж» или «петушиная походка».
• Корешок S1 дает боль в задней поверхности голени и наружном крае стопы, снижение ахиллова рефлекса, невозможность стоять на носках. Компрессия на уровне С6-С7 проявляется стреляющей болью от шеи в большой палец, онемением указательного и среднего пальцев, слабостью разгибания кисти.
• Симптомы миелопатии (поражение спинного мозга) прогрессируют постепенно. Пациент замечает неуклюжесть при ходьбе, частые спотыкания, чувство ватных ног. Верхний мотонейрон дает оживление рефлексов и появление патологических знаков Бабинского и Оппенгейма - вегетативный ответ стопы на штриховое раздражение подошвы.
• Латеральные и задние канатики поражаются при дефиците витамина В12 или сдавлении передней спинальной артерии: выпадает вибрационная чувствительность (камертон на лодыжке) и проприоцепция - пациент не может определить положение пальца ноги с закрытыми глазами.
• Синдром конского хвоста имеет критический порог времени. Первый симптом - боль в пояснице и обеих ногах, затем присоединяется анестезия в области промежности и внутренней поверхности бедер (симптом «отсутствия ощущения туалетной бумаги»). Задержка или недержание мочи возникают позже.

Компрессия более 48 часов приводит к необратимому повреждению нервов - пациент навсегда теряет контроль над сфинктерами и самостоятельную ходьбу.

Сосудистые симптомы при вертебробазилярной недостаточности связаны с шейным остеохондрозом и компрессией позвоночных артерий. Головокружение возникает при повороте головы, сопровождается фотопсиями (вспышки света перед глазами), диплопией (двоение), дизартрией (нарушение речи). Падение без потери сознания - дроп-атаки - характерны для компрессии на уровне С3-С4 при резком запрокидывании головы.

Висцеральные маски позвоночных заболеваний часто вводят врачей в заблуждение. Боль в эпигастрии или правом подреберье может имитировать холецистит, но источник - нижнегрудной остеохондроз Th7-Th8. Тазовые боли при поражении крестца (S2-S4) ошибочно лечат как простатит или эндометриоз. Ключевое отличие: вертеброгенная боль не связана с приемом пищи или мочеиспусканием, но усиливается при перемене позы и физической нагрузке.

Сравнение параметров МРТ-систем для диагностики позвоночника

Ключевые режимы импульсных последовательностей

Практический совет: при подготовке к МРТ позвоночника с контрастом обязательно сообщите врачу о любых аллергиях, бронхиальной астме и принимаемых лекарствах (метформин, бета-блокаторы). Исследование не требует отказа от пищи за исключением случаев внутривенной седации.

Для точной интерпретации симптомов и выбора оптимального протокола (с контрастом или без) необходима очная консультация невролога или вертебролога. Пациенты с кардиостимуляторами, нейростимуляторами или кохлеарными имплантами старого типа направляются на альтернативные методы визуализации.