Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Двусторонний расщепленный седалищный нерв

Магнитно-резонансная нейрография (МРН) - это прямая визуализация нервов в организме путем оптимизации избирательности для уникальных свойств воды МРТ нервов. Это модификация магнитно-резонансной томографии . Этот метод позволяет получить подробное изображение нерва на основе резонансного сигнала, который исходит от самого нерва, а не от окружающих тканей или жира в подкладке нерва. Из-за внутринейрального источника сигнала изображения изображение предоставляет полезный с медицинской точки зрения набор информации о внутреннем состоянии нерва, например о наличии раздражения, отека нерва ( отека).), сжатие, защемление или травма. Стандартные магнитно-резонансные изображения могут показать очертания некоторых нервов на участках их пути, но не показывают внутренний сигнал от нервной воды. Магнитно-резонансная нейрография используется для оценки компрессий основных нервов, например, влияющих на седалищный нерв (например, синдром грушевидной мышцы ), нервы плечевого сплетения (например, синдром грудного выхода ), половой нерв или практически любой нерв в организме. Связанный с этим метод визуализации нервных трактов в головном и спинном мозге называется магнитно-резонансной трактографией или диффузионно-тензорной визуализацией .

История и физические основы [ править ]

Магнитно-резонансная томография (МРТ) основана на различиях в физических свойствах протонов в молекулах воды в разных тканях тела. Протоны и молекулы воды, частью которых они являются, обладают слегка разными характеристиками движения, которые связаны с их биофизическими свойствами.окружение. Благодаря этому МРТ способна отличать одну ткань от другой; это обеспечивает «тканевой контраст». Однако со времени первого клинического использования МРТ в середине 1970-х до 1992 года, несмотря на активную работу многих тысяч исследователей, не существовало надежного метода визуализации нерва. В некоторых частях тела нервы можно было наблюдать как области отсутствия сигнала, очерченные ярким жиром, или как мягкие серые структуры, которые нельзя было надежно отличить от других подобных структур на изображениях поперечного сечения.

В 1992 году Аарон Филлер и Франклин Хоу, работающие в Медицинской школе больницы Святого Георгия в Лондоне, преуспели в определении уникальных свойств воды нервной воды, которые позволили бы создавать тканеспецифичные изображения нервов. [1] [2] [3] [4] В результате получилось исходное «чистое» изображение нерва, на котором все остальные ткани исчезли, оставив только изображение нервов. Первоначальное чистое изображение нерва послужило основой для методов обработки изображений, которые привели к открытию серии других импульсных последовательностей МРТ.методы, которые также сделали бы нервы визуализируемыми. Кроме того, поскольку они демонстрируют сигнал воды, возникающий в самой нервной ткани, они также могут выявить аномалии, которые влияют только на нерв и не влияют на окружающие ткани. Ежегодно более трех миллионов пациентов обращаются за медицинской помощью по поводу нервных расстройств, таких как ишиас , синдром запястного канала или различные другие повреждения нервов , однако до 1992 года ни один радиолог не был обучен визуализации нервов. [5]

Есть две основные физические основы для открытия изображений. Во-первых, в то время было известно, что вода диффундирует преимущественно вдоль длинной оси нервной ткани в головном мозге - свойство, называемое « анизотропной диффузией ». Диффузионная МРТ была разработана, чтобы воспользоваться этим явлением, чтобы показать контраст между белым и серым веществами в головном мозге . Однако диффузная МРТ оказалась неэффективной для визуализации нервов.по причинам, которые изначально не были ясны. Филлер и Хоу обнаружили, что проблема в том, что большая часть сигнала изображения в нерве исходит от протонов, которые не участвуют в анизотропной диффузии. Они разработали набор методов подавления «изотропного сигнала», в результате чего анизотропный сигнал был демаскирован. Это было основано на открытии того, что выбор химического сдвига можно использовать для подавления «короткой воды Т2 » в нерве, и что это в основном влияет на изотропную воду.

Эндоневральная жидкость отсек нерва может быть незащищенным подобными методами , приводящих к «Т2» на основе neurography [6] , а также метод neurography на основе оригинальной диффузии. Эндоневральная жидкость увеличивается, когда нерв сдавлен, раздражен или поврежден, что приводит к гиперинтенсивности изображения нерва на изображении магнитно-резонансной нейрографии. Последующие исследования дополнительно продемонстрировали биофизическую основу способности МР-нейрографии выявлять повреждение и раздражение нервов . [7]

Измерения скорости Т2 релаксации нерва Филлера и Хоу показали, что предыдущие сообщения о коротком времени релаксации были ошибочными и что после подавления сигнала от липидных протонов первичный сигнал изображения от нерва имел большие скорости релаксации Т2, которые лучше всего отображать с помощью последовательности импульсов. время эха в диапазоне от 50 до 100  миллисекунд . Кроме того, позже они показали, что Т2-нейрография отличается от большинства других МРТ-изображений тем, что заметность или относительное выступание нерва зависит от угла ориентации вокселей во время получения изображения. Когда регистрация выполняется с временем эха менее 40 миллисекунд, могут возникнуть «эффекты магического угла» [8]которые предоставляют ложную информацию, поэтому МР-нейрография всегда выполняется с временем эхо более 40 миллисекунд. Потребность в длительном времени эхо-сигнала также характеризует тип последовательностей подавления жира с инверсией восстановления , используемых для нейрографической визуализации нервов.

В течение нескольких месяцев после первоначальных результатов визуализации нервов на основе диффузии, диффузионная техника визуализации нервов была адаптирована для визуализации нервных трактов в спинном и головном мозге с помощью диффузионной тензорной визуализации .

Клиническое использование [ править ]

Наиболее существенное влияние магнитного резонанса neurography на оценке крупных проксимальные нервных элементов , такие как плечевое сплетение (нервы между шейным отделом позвоночником и подмышечным , что иннервирует плечо, руки и кисть), [9] в пояснично - крестцовом сплетении (нервы между пояснично-крестцовым отделом позвоночника и ногами), седалищный нерв в тазу [10], а также другие нервы, такие как половой нерв [11], которые проходят глубокими или сложными путями.

Нейрография также помогает улучшить диагностику изображений при заболеваниях позвоночника . Это может помочь определить, какой спинномозговой нерв действительно раздражен, в качестве дополнения к обычной МРТ позвоночника. Стандартная МРТ позвоночника демонстрирует только анатомию и многочисленные выпуклости диска , костные шпоры или стенозы, которые могут или не могут на самом деле вызывать симптомы поражения нервов. [12] [13]

Многие нервы, такие как срединный и локтевой нерв в руке или большеберцовый нерв в тарзальном туннеле , находятся чуть ниже поверхности кожи и могут быть проверены на наличие патологии с помощью электромиографии , но этот метод всегда было трудно применить для глубоких проксимальных нервов. . Магнитно-резонансная нейрография значительно расширила эффективность диагностики нервов, позволяя проводить единообразную оценку практически любого нерва в организме. [14] [15] [16] [17]

Имеются многочисленные сообщения, посвященные специализированному использованию магнитно-резонансной нейрографии при патологии нервов, такой как травматический отрыв корешка плечевого сплетения, [18] шейная радикулопатия , рекомендации по блокаде нервов, [19] демонстрация кист нервов, [20] синдром запястного канала , и акушерский паралич плечевого сплетения . [21] Кроме того , было опубликовано несколько официальных крупномасштабных исследований результатов, проведенных с использованием высококачественной методологии «Класса А» [22] [23] [24] , которые подтвердили клиническую эффективность и валидность МР-нейрографии.

Использование магнитно-резонансной нейрографии все чаще используется в неврологии и нейрохирургии, поскольку ее значение для диагностики различных причин ишиаса становится все более широко распространенным. [25] [26] Ежегодно в США проводится 1,5 миллиона МРТ-сканирований поясничного отдела позвоночника по поводу ишиаса, что приводит к хирургической операции по поводу грыжи межпозвоночного диска примерно у 300 000 пациентов в год. Из них около 100 000 операций терпят неудачу. Таким образом, только в США ежегодно удается успешно лечить ишиас только у 200 000 человек, а у 1,3 миллиона пациентов ежегодно не удается диагностировать или лечить. Таким образом, эффективность парадигмы МРТ поясничного отдела позвоночника и резекции диска для лечения ишиаса составляет около 15% ( Filler 2005). Нейрография все чаще применяется для оценки дистальных нервных корешков, пояснично-крестцового сплетения и проксимального седалищного нерва в тазу и бедре, чтобы найти другие причины ишиаса. Это становится все более важным для визуализации плечевого сплетения и для диагностики синдрома грудной апертуры. [27] Исследования и разработки в области клинического использования диагностической нейрографии проводились в Johns Hopkins , клинике Mayo , UCLA , UCSF , Гарварде , Вашингтонском университете в Сиэтле , Лондонском университете и Оксфордском университете (см. Ссылки ниже). а также через Институт нейрографии. Недавний патентный процесс, касающийся МР-нейрографии, привел к тому, что некоторые нелицензированные центры прекратили предлагать эту технику. Курсы были предложены для радиологов на ежегодных собраниях Радиологического общества Северной Америки (RSNA) и в Международном обществе магнитного резонанса в медицине, а также для хирургов на ежегодных собраниях Американской ассоциации неврологических хирургов и Конгресса неврологов. Хирурги . Использование изображений для диагностики нервных расстройств представляет собой отличие от того, как большинство врачей обучались практике в течение последних нескольких десятилетий, поскольку старые рутинные тесты не позволяют установить диагноз нервных расстройств. New England Journal медициныв июле 2009 г. опубликовал отчет о нейрографии всего тела с использованием метода нейрографии на основе диффузии. [28] В 2010 году RadioGraphics - издание Радиологического общества Северной Америки, которое служит для непрерывного медицинского образования радиологов - опубликовало серию статей, в которых утверждается, что нейрография играет важную роль в оценке невропатий, вызванных ловушкой. [29]

Магнитно-резонансная нейрография не представляет каких-либо диагностических недостатков по сравнению со стандартной магнитно-резонансной томографией, поскольку нейрографические исследования обычно включают серии стандартных изображений МРТ с высоким разрешением для анатомической справки наряду с нейрографическими последовательностями. Тем не менее, у пациента обычно немного больше времени на сканере по сравнению с обычным МРТ. Магнитно-резонансная нейрография может быть выполнена только в сканерах цилиндрического типа 1,5 тесла и 3 тесла и не может быть эффективно выполнена в «открытых» МР-сканерах малой мощности - это может создать серьезные проблемы для клаустрофобии.пациенты. Хотя он используется уже пятнадцать лет и является предметом более 150 исследовательских публикаций, большинство страховых компаний по-прежнему классифицируют этот тест как экспериментальный и могут отказать в возмещении, что приведет к необходимости подачи апелляции. Пациенты некоторых планов получают стандартное страховое покрытие для этой широко используемой процедуры.

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Howe FA, Filler AG, Bell BA, Griffiths JR (декабрь 1992 г.). «Магнитно-резонансная нейрография». Magn Reson Med . 28 (2): 328–38. DOI : 10.1002 / mrm.1910280215 . PMID  1461131 .
  2. ^ Наполнитель AG, Howe FA, Hayes CE, Клиот M, Winn HR, Bell BA, Griffiths JR, Tsuruda JS (март 1993). «Магнитно-резонансная нейрография». Ланцет . 341 (8846): 659–61. DOI : 10.1016 / 0140-6736 (93) 90422-D . PMID 8095572 . 
  3. ^ Филлер А.Г., Цуруда JS, Ричардс Т.Л., Хоу Ф.А.: изображения, аппаратура, алгоритмы и методы. GB 9216383 Архивировано 26 июня 2009 г. в Wayback Machine , Патентное бюро Великобритании, 1992.
  4. ^ Филлер А.Г., Цуруда Дж.С., Ричардс Т.Л., Хоу Ф.А.: нейрография изображений и визуализация диффузионной анизотропии . США 5 560 360, Патентное ведомство США, 1993.
  5. Перейти ↑ Kline DG, Hudson AR, Zager E (1992). «Выбор и предоперационное обследование при хирургии периферических нервов». Clin Neurosurg . 39 : 8–35. PMID 1333932 . 
  6. ^ Filler AG, Клиот М., Хоу Ф.А., Хейс CE, Сондерс Д.Е., Гудкин Р., Белл Б.А., Винн Х.Р., Гриффитс-младший, Цуруда Дж.С. (август 1996 г.). «Применение магнитно-резонансной нейрографии в оценке пациентов с патологией периферических нервов» (PDF) . J. Neurosurg . 85 (2): 299–309. DOI : 10,3171 / jns.1996.85.2.0299 . PMID 8755760 .  [ мертвая ссылка ]
  7. ^ Cudlip SA, Howe FA, Griffiths JR, Bell BA (апрель 2002). «Магнитно-резонансная нейрография периферического нерва после экспериментального раздавливания и корреляция с функциональным дефицитом» . J. Neurosurg . 96 (4): 755–9. DOI : 10,3171 / jns.2002.96.4.0755 . PMID 11990818 . [ мертвая ссылка ]
  8. ^ Chappell KE, Robson MD, Stonebridge-Foster A, et al. (Март 2004 г.). «Эффекты магического угла в МР-нейрографии» . AJNR Am J Neuroradiol . 25 (3): 431–40. PMID 15037469 . 
  9. ^ Zhou L, Yousem DM, Чоудхури V (сентябрь 2004). «Роль магнитно-резонансной нейрографии при поражении плечевого сплетения». Мышечный нерв . 30 (3): 305–9. DOI : 10.1002 / mus.20108 . PMID 15318341 . 
  10. ^ Льюис AM, Лейзер R, Engstrom JW, Барбаро Н.М., Chin CT (октябрь 2006). «Магнитно-резонансная нейрография при экстраспинальном ишиасе» . Arch. Neurol . 63 (10): 1469–72. DOI : 10,1001 / archneur.63.10.1469 . PMID 17030664 . 
  11. ^ Filler AG (март 2008 г.). «Диагностика и лечение синдромов ущемления полового нерва: влияние МР-нейрографии и открытых инъекций под МРТ» . Нейрохирург Кварт . 18 (1): 1–6. DOI : 10.1097 / WNQ.0b013e3181642694 .
  12. ^ Дэйли АТ, Tsuruda JS, Goodkin Р, и др. (Март 1996 г.). «Магнитно-резонансная нейрография для шейной радикулопатии: предварительный отчет». Нейрохирургия . 38 (3): 488-92 обсуждение 492. DOI : 10,1097 / 00006123-199603000-00013 . PMID 8837800 . 
  13. ^ (на турецком языке) Erdem CZ, Erdem LO, Cağavi F, Kalayci M, Gündoğdu S (март 2004 г.). «[МР-нейрография высокого разрешения у пациентов с шейной радикулопатией]» . Тани Гирисим Радьол (на турецком языке). 10 (1): 14–9. PMID 15054696 . Архивировано из оригинала на 2012-07-19. 
  14. ^ Наполнитель AG, Maravilla KR, Tsuruda JS (август 2004). «МР-нейрография и МРТ мышц для визуальной диагностики нарушений, влияющих на периферические нервы и мускулатуру». Neurol Clin . 22 (3): 643–82, vi – vii. DOI : 10.1016 / j.ncl.2004.03.005 . PMID 15207879 . 
  15. ^ Aagaard BD, Maravilla KR, Клиот M (февраль 2001). «Магнитно-резонансная нейрография: магнитно-резонансная томография периферических нервов». Neuroimaging Clin. N. Am . 11 (1): viii, 131–46. PMID 11331231 . 
  16. ^ Грант Г.А., Гудкин Р., Маравилла К.Р., Клиот М. (февраль 2004 г.). «МР-нейрография: диагностическая полезность в хирургическом лечении заболеваний периферических нервов». Neuroimaging Clin. N. Am . 14 (1): 115–33. DOI : 10.1016 / j.nic.2004.02.003 . PMID 15177261 . 
  17. Перейти ↑ Zhang H, Xiao B, Zou T (ноябрь 2006 г.). «Клиническое применение магнитно-резонансной нейрографии при заболеваниях периферических нервов». Neurosci Bull . 22 (6): 361–7. PMID 17690722 . 
  18. ^ Уэйд, Ryckie G .; Таннер, Стивен Ф .; Тех, Ирвин; Риджуэй, Джон П .; Шелли, Дэвид; Чака, Брайан; Рэнкин, Джеймс Дж .; Андерссон, Густав; Виберг, Микаэль; Бурк, Грейн (16 апреля 2020 г.). «Диффузионная тензорная визуализация для диагностики отрыва корня при травмах плечевого сплетения у взрослых: исследование с подтверждением концепции» . Границы хирургии . 7 . DOI : 10.3389 / fsurg.2020.00019 .
  19. ^ Рафаэль DT, McIntee D, Tsuruda JS, Коллетти P, Tatevossian R (декабрь 2005). "Композитная магнитно-резонансная нейрография фронтальной плиты плечевого сплетения: значение подключичной блокады" . Анестезиология . 103 (6): 1218–24. DOI : 10.1097 / 00000542-200512000-00017 . PMID 16306735 . 
  20. ^ Spinner RJ, Аткинсон JL, Scheithauer BW, и др. (Август 2003 г.). «Малоберцовые интраневральные ганглии: значение суставной ветви. Клиническая серия» . J. Neurosurg . 99 (2): 319–29. DOI : 10,3171 / jns.2003.99.2.0319 . PMID 12924707 . [ мертвая ссылка ]
  21. ^ Smith AB, Gupta N, Strober J Чин C (февраль 2008). «Магнитно-резонансная нейрография у детей с родовой травмой плечевого сплетения». Pediatr Radiol . 38 (2): 159–63. DOI : 10.1007 / s00247-007-0665-0 . PMID 18034234 . 
  22. ^ Filler AG, Хейнс Дж, Джордан С.Е. и др. (Февраль 2005 г.). «Ишиас недискового происхождения и синдром грушевидной мышцы: диагностика с помощью магнитно-резонансной нейрографии и интервенционной магнитно-резонансной томографии с изучением результатов лечения». J Neurosurg Spine . 2 (2): 99–115. DOI : 10,3171 / spi.2005.2.2.0099 . PMID 15739520 . 
  23. ^ Jarvik JG, Yuen E, Haynor DR и др. (Июнь 2002 г.). «МРТ-визуализация нерва в проспективной когорте пациентов с подозрением на синдром запястного канала». Неврология . 58 (11): 1597–602. DOI : 10,1212 / wnl.58.11.1597 . PMID 12058085 . 
  24. ^ Jarvik JG, Comstock BA, Heagerty PJ и др. (Март 2008 г.). «Магнитно-резонансная томография по сравнению с электродиагностическими исследованиями у пациентов с подозрением на синдром запястного канала: прогнозирование симптомов, функции и хирургической пользы на 1 дату». J. Neurosurg . 108 (3): 541–50. DOI : 10.3171 / JNS / 2008/108/3/0541 . PMID 18312102 . 
  25. ^ Филлер, Аарон (2009). «МР-нейрография и диффузионная тензорная визуализация: происхождение, история и клиническое влияние» . Нейрохирургия . 65 (4 Suppl): 29–43. DOI : 10,1227 / 01.NEU.0000351279.78110.00 . PMC 2924821 . PMID 19927075 .  
  26. ^ Bendszus M, Stoll G (2005). «Понимание технологий: визуализация повреждения периферических нервов с помощью МРТ». Nat Clin Pract Neurol . 1 (1): 46–53. DOI : 10.1038 / ncpneuro0017 . PMID 16932491 . 
  27. Перейти ↑ Du R, Auguste KI, Chin CT, Engstrom JW, Weinstein PR (2009). «Магнитно-резонансная нейрография для оценки заболеваний периферических нервов, плечевого сплетения и нервных корешков». J. Neurosurg . 112 (2): 362–71. DOI : 10.3171 / 2009.7.JNS09414 . PMID 19663545 . 
  28. ^ Ямашит Т, Kwee ТС, ТАКАХАР Т (2009). «Магнитно-резонансная нейрография всего тела». Медицинский журнал Новой Англии . 361 (5): 538–539. DOI : 10.1056 / NEJMc0902318 . PMID 19641218 . 
  29. ^ Petchprapa CN, Розенберг ZS, Sconfienza Л.М., Кавалканти CF, LaRoccaVieira R, Zember JS (2010). «МРТ-томография ущемленных нейропатий нижней конечности: Часть 1. Таз и бедро» . RadioGraphics . 30 (4): 983–1000. DOI : 10,1148 / rg.304095135 . PMID 20631364 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Институт нейрографии