Функциональные МРТ: теория и практика |
 ua3ndx    
|
 Добавлено: Пн Авг 07, 2017 11:13 pm |
|
|
Литература: Петер А. Ринкк "Магнитный резонанс в медицине" Издательство Гэотар-Мед, М. 2003 год.
Вместо вступления – немного заблуждений и новой терминологии – стр. 139--140: «Функциональная томография» - термин, вводящий в заблуждение, потому что его преимущественно используют для обозначения исследований локального кровотока коры головного мозга, активированного специальными стимулами. Динамическую или кино-МРТ других органов обычно не называют функциональной МРТ (фМРТ). Однако жёстких ограничений использования термина нет, поэтому и диффузионную, и перфузионную МРТ, наряду с исследованиями активности коры головного мозга, иногда относят к фМРТ. Функциональная МРТ, в отличие от ЭЭГ (электроэнцефалографии) или МЭГ (магнитоэнцефалографии), не производит непосредственной оценки активности нейронов...» Если вы что-нибудь поняли, коллеги, то наверняка сможете объяснить сами себе, какое исследование правильнее всего называть фМРТ; и какое из них производит-таки оценку активности нейронов, а какое – нет. Однако я лично понял, что если «жёстких ограничений нет», то можно вложить в это название всё что угодно – со всеми вытекающими отсюда последствиями (в первую очередь для клиницистов). Так что первое удобство, в виде гибкости названия метода, уже налицо!
«В 1990 году Белливью (Belliveau) впервые описал наблюдение стимуляции зрительной коры головного мозга человека при помощи МРТ. Он исследовал первое прохождение болюса контрастного вещества, чтобы показать изменение перфузии коры головного мозга при её активации световыми импульсами. Использование болюса контрастного вещества для изучения перфузии было точным аналогом предыдущих экспериментов, проведённых с помощью ПЭТ или ОФЭКТ. В таком исследовании выполняют два последовательных исследования с введением контрастного вещества: одно со стимулом другое – без него... Успешное проведение подобных экспериментов в МРТ, в отличие от радионуклидных методик, давало несколько дополнительных преимуществ: значительно лучшее временное и пространственное разрешение и отсутствие необходимости во введении радиоактивных препаратов. Тем не менее, недостатком метода оставалась необходимость двукратного введения контрастного вещества, особенно при исследовании коры головного мозга у здоровых людей...»
«Решение этой проблемы предложил Огава (Ogawa), продемонстрировав возможность исследования активности коры головного мозга с помощью BOLD-контрастирования. Этот элегантный метод способствовал быстрому распространению фМРТ во многих медицинских центрах в течение последних нескольких лет... BOLD-контраст (blood oxygenation level dependent) – контраст, зависящий от уровня оксигенации крови – основан на том факте, что парамагнитный дезоксигемоглобин (в отличие от диамагнитного оксигемоглобина) обладает сильным магнитным моментом. При взаимодействии суммарной намагниченности дезоксигенированной крови с внешним магнитным полем образуется различие локального магнитного поля внутри и вокруг кровеносных сосудов. Эффект изменения магнитной восприимчивости можно оценить, используя специальные МР-импульсные последовательности...»
Собственно говоря, одному богу известно, сколько диссертаций можно бы было защитить на этой благословенной идее, но начались неизбежные технические сложности и проблемы. И кто скажет мне, что иностранные доценты с кандидатами не понимали этого изначально – пусть первый бросит в меня камень! Первое: «Различия магнитной восприимчивости особенно выражены в сильных полях, поэтому такие исследования предпочтительно проводить на томографах с сильным магнитным полем». Второе: «В первых исследованиях активности коры головного мозга была использована эхо-планарная последовательность (GRE – EPI). Благодаря короткому времени получения изображений EPI оказалась очень эффективной для исследования активности коры, несмотря на то, что поведение сигнала для этой последовательности практически (!!) не определено...» То есть надо понимать, в переводе на русский: снимали первых пациентов исключительно методом втыка, на свой страх и риск, не понимая до конца, что же из этого должно получиться в итоге. Если вас достаточно впечатлил это факт, тогда можно смело двигаться дальше-))
А далее специалисты переходят на градиентные последовательности с длинными TE (40—60 мс. в зависимости от напряжённости поля), которые, по идее, также подходят для фМРТ, поскольку другие были просто не разработаны.
И проблемы начинают сыпаться как из рога изобилия, ибо тут же выявились многочисленные и серьёзные недостатки – цитата, стр. 140 из книги: «Долгое время получения изображений ограничивает применение метода, его используют только в односрезовом режиме. Эффект неполного объёмного усреднения затрудняет интерпретацию данных... Кроме того, градиентные последовательности очень чувствительны к кровотоку. А поскольку кровоток в сосудах также изменяется при стимуляции коры головного мозга, «эффект активации» можно зафиксировать в нескольких сантиметрах от зоны головного мозга... Более того, изменения сигнала, вызванные кровотоком в сосудах, чаще значительно превосходят изменения, вызванные процессами в паренхиме мозга, редко превышающими 2—3%... Качество изображений, получаемых при помощи всех методик, чувствительных к различиям магнитной восприимчивости, сильно зависит от макроскопической неоднородности поля, возникающих на границе «мягкие ткани/кость/воздушные полости», величина которых может составлять несколько сантиметров...»
То есть, надеюсь, не нужно объяснять, даже для неспециалистов: ошибка в локализации объекта может достигать нескольких сантиметров; при этом вместо ткани головного мозга мы можем видеть сосуд – или соответственно наоборот, что естественно сильно затрудняет интерпретацию данных. Плюс вышеназванные неоднородности на границах тканей, которые ещё больше усугубляют эту ошибку, добавляя свои несколько сантиметров – либо делают этот метод вообще бессмысленным! И потому здесь вполне применима та логично-шутливая мысль С. Лема из его рассказа о роботах: «Ошибка в позиционировании объекта не может превышать размеры самого объекта». Поэтому в продолжение темы – мысль не менее известного немецкого профессора Густава фон Шультесс – стр. 145 из книги: «Много лет спустя стали доступными и даже модными функциональные МР-исследования головного мозга. И снова возникает вопрос: что есть норма, что патология, а что – артефакт? Предостережение для интерпретации результатов функциональной МРТ: это очень интересная методика, но изменение сигнала составляет всего несколько процентов. Следовательно, метод технически очень сложен, и тот порог, когда истина переходит в абсурд, весьма низок..."
Ну и разумеется, здесь тоже никуда без обычного для любой МРТ фотошопа – стр. 141 из книги: «К сожалению, на современных высокопольных томографах (1,5 – 3,0 Тесла) на которых проводят фМРТ-исследования, BOLD-томография имеет слишком низкие чувствительность и соотношение сигнал/шум. Изменения интенсивности сигнала, связанные с активацией кровотока в коре головного мозга, немногим отличаются от уровня шума, поэтому необходимы многочисленные (!!) дополнительные методики обработки сигнала... В настоящее время ряд исследователей – после первых опубликованных данных, полученных Белливью и соавт. в 1990 году – возвращаются к изучению изменений гемодинамики в коре головного мозга при помощи введения экзогенных контрастных веществ...» То есть за 27 лет своего существования метод фМРТ уже фактически приказал долго жить, хотя сама интрига на этом далеко не закончилась!
В продолжение темы – повторюсь ещё раз: прошлым летом в официальных источниках (Remedium – 04.07.2016г) прошла информация, что данные всех функциональных МРТ за последние 30 лет могут быть признаны недостоверными, поскольку в их программном обеспечении обнаружены критические ошибки, способные исказить конечные показания до 15-ти раз. Как можно было не заметить подобные ошибки в течение 30 лет – мне совершенно непонятно: либо никто всерьёз не пересчитывал свои протоколы; либо на них не смотрели даже лечащие врачи? Либо об этих ошибках знали сами же разработчики, но решили не поднимать шум без крайней необходимости – пока ситуация совсем не вышла из-под контроля. Причём кто может дать гарантию после этого, что те же самые разработчики программного обеспечения для томографов не скрывают какие-то другие ошибки, в более распространенном софте (для рутинных исследований), которые выплывут на поверхность ещё через 10 лет? Но неизбежный вопрос: а что делать дальше? Ведь никакой ответственности, материальной или юридической, за те 30 лет никто нести не собирается, ибо, как вы уже помните: «Данное заключение... должно быть правильно интерпретировано лечащим врачом». А врачи МРТ-шники здесь совсем ни при чём, правда? То есть тот факт, что эти 30 лет, практически с момента возникновения, фМРТ занималась узаконенной мифологией – ибо разброс в измерениях на полтора порядка даже ошибкой не назовёшь! – никого уже как бы не смущает. Собственно, а почему это должно кого-то смущать, после всего вышеописанного в этой статье?-))
Продолжение следует....
А. Копёнкин, врач-маммолог-рентгенолог, заведующий рентгенслужбой Окружного военно-клинического госпиталя (г. Кострома) – филиал №3 ФГКУ «422 ВГ» Минобороны России
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
|
|
|
Функциональные МРТ: теория и практика |
|
|
|
|
|
Вся информация на сайте имеет ознакомительный характер. Не используйте данную информацию для самолечения. Возможны противопоказания. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.