Крім структурних змін у головному мозку часто виникає необхідність «бачити» стан його провідних шляхів. Тепер це можна зробити за допомогою нової методики — трактографії. Цей діагностичний метод, заснований на дифузійно-зваженій магнітно-резонансній томографії (ДЗ МРТ), дозволяє візуалізувати орієнтацію і цілісність провідних шляхів головного мозку in vivo. Техніка отримання зображень заснована на вимірюванні дифузії води в кожному об’ємному елементі зображення. У разі патологічних процесів, наприклад, ішемії, запалення, нейродегенеративних захворювань, травм, відбувається порушення лінійної організації провідних шляхів. Також за змінами дифузії можна виявити ураження аксонів, оцінити вираженість демієлінізації, гліозу або інших патологічних процесів. Трактографія подовжує проведення процедури МРТ всього на 7-9 хвилин. При наявності спеціального програмного забезпечення обробка 3D-зображень займає менше 5 хвилин. Детальніше про переваги нового методу «ВЗ» розповідає головний лікар Лікувально-діагностичного центру міжнародного інституту біологічних систем ім. Березіна Олексій ІВАХНЕНКО.
Суть методики дослідження
Трактографію проводять на МР-томографах із силою поля 1,5-3 Тл. Для цього використовується багатоканальна (не менше 6 каналів) фазована поверхнева котушка для головного мозку, для корекції рухових артефактів — ехо-навігатор. Застосовується методика паралельної томографії. Кількість зрізів — 96. Вони орієнтовані перпендикулярно лінії, що з’єднує передню і задню спайки мозку. Товщина зрізу —
2,3 мм, проміжок між ними — 0. Після отримання МР-зображень рентгенолог виділяє зону, в якій проводитиметься реконструкція трактограм. У результаті виходять векторні карти, де напрямок дифузії кодується кольором: найчастіше червоним позначається рух води «вправо-вліво», зеленим — «вперед-назад», синім — «вгору-вниз». На їх основі створюються тримірні зображення трактів (рис. 1).
Області застосування
Трактографія — не рутинний метод клінічної діагностики, а предмет наукових досліджень. Його значення і точне місце в клінічній медицині ще належить вивчити. В даний час трактографію пробують застосовувати в діагностиці аксональних ушкоджень при хронічній ішемії головного мозку і хворобах мотонейрона, при розсіяному склерозі і гострому дисемінованому енцефаломієліті, кортикальних інфарктах. Для уточнення топографії проходження провідних шляхів у білій речовині головного мозку запропонували поєднувати трактографію зі звичайним анатомічним дослідженням мозку. На підставі методу трактографії було складено атласи анатомії провідних шляхів білої речовини головного мозку. Ще один цікавий напрям досліджень — комбінація функціональної МРТ (фМРТ), яка діагностує зміни кровотоку й оксигенації головного мозку, з трактографією, оскільки при цьому можлива одночасна візуалізація активованих зон головного мозку і провідних шляхів, що йдуть від них в інші зони.
Трактографію також застосовують для вивчення розвитку білої речовини головного мозку. Відомо, що до моменту народження дитини сформовані майже всі нейрони. Однак протягом кількох років після народження мозок продовжує розвиватися. Велике значення для цього має процес мієлінізації. Мієлін відіграє роль ізолюючої мембрани і забезпечує проведення нервових імпульсів у 10-100 разів швидше, ніж у немієлінізованих або маломієлінізованих при народженні дитини волокнах. Розвиток мієліну — одна з характеристик зрілості нервової системи. Було доведено, що у дітей першими мієлінізуются первинні сенсорні (зір, слух, тактильні відчуття) і моторні зони. ДЗ МРТ потенційно може охарактеризувати ступінь зрілості головного мозку новонароджених. Мієлінізовані волокна відрізняються більш впорядкованою дифузією і цей показник залежить від стадії розвитку. Перші роки життя — критичний час для розвитку головного мозку. Чим раніше встановлено його можливе пошкодження, тим вищі шанси на одужання. Також ДЗ МРТ можна використовувати для діагностики пошкодження головного мозку в результаті гіпоксії під час пологів або лікарського впливу.
При пухлинах головного мозку трактографія дозволяє визначити пошкодження і зміщення провідних шляхів білої речовини. Пухлини і набряк навколо них — часта причина значних змін у волокнах прилеглих до них провідних шляхів. ДЗ МРТ і трактографія можуть використовуватися для вивчення росту пухлини і планування оперативного втручання. При проведенні ДЗ МРТ у пацієнтів з розсіяним склерозом виявляється підвищення дифузії в осередках демієлінізації головного мозку, причому чим активніше вогнище, тим збільшення вираженіше.
Окрім цього, метод може стати діагностичним помічником для токсикологів і наркологів. Наприклад, при проведенні трактографії добре візуалізуються відкладення марганцю (КТ їх не «бачить»). Отруєння марганцем найчастіше зустрічається у людей, що працюють в гірничорудній промисловості, в інших же випадках — це доказ вживання суміші ефедрину і перманганату калію (наркомани називають її «мульками»).
Обмеження методу
ДЗ МРТ добре відображає анатомічну структуру провідних шляхів, але не дає інформації про процеси, що відбуваються в синапсах. Є певні труднощі у візуалізації мозочково-таламо-кортикальних з’єднань. Крім того, техніка проведення трактографії залежить від рівня підготовки лікаря — його знання анатомії провідних шляхів та вміння співвіднести їх з МР-зображеннями. Результати трактографії визначаються рентгенологом візуально, тому їх не можна вважати об’єктивними, ця методика потребує подальшої стандартизації. Інтерпретація трактограм ускладнена відсутністю «золотого стандарту», оскільки це єдиний метод візуалізації провідних шляхів in vivo, до того ж поки що експериментальний.
Тетяна ПРИХОДЬКО, «ВЗ»
