МРТ: революция в медицинской визуализации уже идет

— Первые сообщения о визуализации мышц методами компьютерной и магнитно-резонансной томографии (МРТ) были сделаны еще в 80-е годы прошлого столетия. В ноябре 2017 г. прошла первая международная конференция «Imaging in Neuromuscular Disease». Почему событие, посвященное столь важной теме, проводится только через 30 лет после первого опыта визуализации мышц тела?

— Это не совсем так. Конференции по МРТ и спектроскопии мышц проводились в 1994 году в Ливерпуле, в Марселе в 2001 году и Нэшвилле в 2004 году. Несмотря на большой интерес участников этих мероприятий, в следующий раз им удалось собраться только в ноябре 2017 года на мероприятии, которое было организовано в рамках проекта MYO-MRI при поддержке Европейской программы кооперации в области науки и технологий COST.

Не думаю, что стоит искать объяснение причин такого большого перерыва, кроме интенсивного накопления информации. Проект MYO-MRI проходил по инициативе ЕС и очертил круг основных животрепещущих вопросов, связанных с областью медицинских и фундаментальных знаний по визуализации биологических объектов. Участники и организаторы очень высоко оценили уровни докладов и дискуссий, и теперь единодушно хотят провести 2-ю Международную конференцию по данной тематике в 2019 году. Может, в Москве?

— Могли бы вы кратко перечислить этапы развития МРТ мышц?

— В начале 80-х годов метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) внес значительный вклад в развитие миологии, поскольку предоставил новый неинвазивный инструмент для изучения физиологии и биохимических изменений при физической нагрузке в норме и патологии . Это нашло отражение в многочисленных публикациях .

Позже, в 90-е годы, было обнаружено избирательное вовлечение и изменение мышц при разных наследственных болезнях . Оказалось, что МРТ-паттерны поражения мышц имеют диагностическое значение и достаточно высокую корреляцию с генотипом, по сравнению с фенотипическими и гистологическими признаками.

Сначала из-за технических ограничений можно было исследовать только мышцы ног. С внедрением новых, более быстрых последовательностей объем исследований удалось расширить . Это позволило получать МРТ-сканы всего тела, что сегодня стало рутинным методом . Сокращение времени процедуры и минимальная потеря качества изображений при МРТ внутренних органов и мышц делают это исследование крайне эффективным.

— Какие результаты научных исследований по МРТ мышц, по вашему мнению, оказались революционными?

— Я бы назвал изменения, которые происходят в медицинской визуализации, — а именно переход от качественных к количественным подходам — тихой революцией . Другими словами, под оценкой МР-изображений все чаще понимается не описательный метод, а получение количественных данных по самим снимкам или обработанным изображениям (параметрическим картам). Преимуществ количественного подхода очень много: точная постановка диагноза, выявление небольших изменений даже при относительно коротких сроках лечения, объективизация показателей при принятии терапевтических решений.

Теория сжатых измерений (compressed sensing) находит применение во всех методах визуализации. Она использует преимущества пространственных и/или временных избыточностей в изображении и позволяет реконструировать снимки с минимальной потерей качества, при этом используется только небольшая часть стандартной матрицы изображения. В последние годы область применения теории расширяется, что открывает возможность к очень быстрому сканированию и оценке изображений в режиме реального времени .

— Насколько широко распространена МРТ мышц в странах ЕС и в США? Другими словами, как часто проводится МРТ мышц пациентам в ЕС и США и сколько пациентов с нервно-мышечной патологией проходит МРТ мышц в вашей лаборатории в течение года?

В сравнении с частотой исследования головного мозга или даже сердца, визуализация мышц пока не так распространена и не превышает нескольких процентов от всех проводимых исследований.

Но применение МРТ мышц неуклонно растет . Справедливости ради стоит сказать, что в Европе большинство пациентов, посещающих специализированные амбулаторные центры по нервно-мышечным болезням, рано или поздно пройдут МР-сканирование, при этом

у большей части пациентов будут исследованы мышцы всего тела . В нашем узкоспециализированном учреждении мы проводим около 500 исследований в год, в университетских клиниках обследуется от 100 до 300 пациентов в год.

— Какое значение имеет МРТ мышц в эру геномного секвенирования? Может ли МРТ заменить ЭМГ и гистологическое исследование мышц?

— Детально собранный анамнез и правильный клинический осмотр являются и останутся основными условиями правильного диагноза. Стремительный прогресс генетического тестирования с внедрением секвенирования нового поколения (NGS) в сочетании с созданием биоинформационной базы данных говорит о наступлении эры генетической диагностики . Скорее всего, МРТ мышц уйдет на второй план, но все же останется востребованным методом при решении вопросов дифференциации варианта непатогенной мутации от новой патогенной патологии гена.

Помимо чисто диагностической роли, у визуализации есть и другая важная функция — определение вклада болезни на уровне мышц, а также подтверждение изменений при естественном течении болезни и любом способе терапевтического воздействия.

Конечно, МРТ не может конкурировать с возможностями современных методов морфологического исследования. Тем не менее, сочетание NGS с МРТ мышц резко уменьшит потребность в проведении биопсии при постановке диагноза. В свою очередь, ЭМГ может то, чего не дает МРТ, — позволяет оценить функциональное состояние нервов и мышц . Однако использование быстро развивающегося метода визуализации высокого разрешения в исследовании периферических нервов предоставляет очень важную информацию об их структуре . Применение МР-нейрографии будет особенно актуально при исследовании нервных корешков, сплетений и проксимальных участков нервов, когда методически трудно или невозможно получить достаточно данных при ЭМГ .

— Морфологическое исследование мышечной ткани рассматривается некоторыми докторами как обязательное и крайне информативное исследование. В ряде случаев биопсия оказывается неинформативной. Может ли МРТ помочь в этих ситуациях? Если да, то как?

— Давайте скажем несколько иначе. Биопсия будет информативной в случае правильного выбора мышцы. Для морфологического исследования идеальным будет иссечение мышцы с признаками умеренного поражения. В таком случае биопсия полностью разрушенной и замещенной жиром мышцы не даст надлежащей информации, а биопсия мышцы, выглядящей при визуализации практически нормальной, вполне может быть неинформативной. Повторю, оптимальным станет морфологический анализ умеренно пораженной мышцы, и использование МРТ или УЗИ значительно помогает в выборе конкретного объекта для анализа.

— Насколько информативна МРТ в разграничении наследственной и приобретенной патологии мышц?

— Закономерная избирательная жировая инфильтрация мышц является ключевой подсказкой при диагностике наследственных или врожденных состояний . Хронические воспалительные миопатии могут иметь сложный паттерн поражения мышц и тем самым имитировать наследственную патологию.

— Готовясь к интервью, мы обратили внимание на статью по оценке специфичности и чувствительности МРТ мышц при дистальных миопатиях, в которой показано, что в целом специфичность МРТ составляет лишь 32 %. При этом для некоторых форм дистальных миопатий специфичность достигает 90–100%. Так все же насколько специфичны МР-изменения при остальных формах наследственных миопатий?

— Визуализация особенно полезна в диагностике дистальных миопатий — сложной группы болезней, для которой предложены диагностические алгоритмы, основанные на возрасте дебюта, типе наследования и характере вовлеченности мышц ног (поражении передней, задней группы мышц голеней или по смешанному типу) . Для других миопатий диагностическая эффективность изображений сильно варьируется в зависимости от заболеваний . МРТ-паттерны поражения мышц могут обладать очень высокой чувствительностью и специфичностью, быть практически патогномоничными для коллагенопатий VI типа, наследственного миозита с включениями, болезни Помпе, миофибриллярных миопатий и особенно десминопатий. 

Однако визуализация — это не волшебная палочка, и ее информативность зависит от многих факторов. В некоторых случаях МРТ может только помочь предположить возможное заболевание или поставить диагноз под сомнение. Для повышения диагностической эффективности рекомендуется визуализация мышц всего тела.

— Как именно МРТ мышц становится инструментом мониторинга развития болезни и оценки эффективности лечения при патологии мышц, в частности, при воспалительных миопатиях?

— Это та область, где МРТ превосходит все остальные методы исследования, и, на мой взгляд, это — будущее визуализации мышц. При любой миопатии количественная МРТ может быть использована для мониторинга естественного течения и развития болезни, для оценки эффективности стандартного фармакологического лечения или при использовании самой передовой генной терапии. Сегодня к самым распространенным биомаркерам визуализации относятся:

— оценка жировой фракции, которая количественно измеряет хронические жировые дегенеративные изменения;

— анализ площади поперечного сечения мышцы и определение объема сократительной ткани (остаточная сократительная масса). Оба параметра рассчитываются по изображениям вода/жир, полученным с использованием метода Dixon;

— содержание воды в мышечной ткани в T2 режиме. Этот параметр является неспецифической переменной, часто отражающей активность болезни. Его снижение после начала лечения позволяет без промедления выявить положительную реакцию на терапию.

Методы протонной локальной спектроскопии или мультиспин-эхо применяются при определении содержания (количества) воды в мышцах в режиме Т2 . Обе последовательности предусмотрены во всех современных сканерах .

— Каким требованиям должны соответствовать оборудование и лаборатория для проведения количественной МРТ мышц, требуется ли специальное обучение?

— При визуализации мышц любой современный сканер, даже 1.5 T, вполне пригоден для проведения количественной МРТ. Персонал должен быть обучен, но это также не проблема, когда целью является диагностическая визуализация. Сканирование для количественной визуализации должно проводиться максимально скрупулезно, что требует больших временных затрат и специальной подготовки персонала. Поэтому для такого исследования часто трудно найти время в графике работы сканера.

Большую помощь оказывает общение со специалистами, работающими в узкоспециализированной области, например, из нашей лаборатории Института миологии в Париже. Настоятельно рекомендуется посещение специальных учебных курсов и семинаров, которые мы регулярно проводим.

— На конференции 2017 года представлены работы по УЗ-исследованию мышц при нервно-мышечной патологии. Показано, что УЗИ позволяет получить не только качественную, но и количественную оценку эхогенности мышечной ткани. Как вы считаете, являются ли МРТ и УЗИ сегодня конкурирующими методами в миологии?

— Эти методы одновременно конкурируют и дополняют друг друга. УЗИ обладает рядом преимуществ: это недорогое и методически простое исследование, оно не вызывает дискомфорта у пациента, особенно если это маленький ребенок . Между тем МРТ предоставляет превосходные возможности оценки характеристик тканей, исследования их физиологических и биохимических свойств и особенностей.

Так, ЯМР-спектроскопия, которую можно выполнять при помощи МРТ-сканера, позволяет оценивать изменения внутриклеточного водородного показателя кислотности pH, нарушений фосфолипидных мембран в пораженной мышце. Диагностическое применение этого метода очень ограниченно, но параметры ЯМР можно использовать как биомаркеры реакции мышцы на лечение — например, определять экспрессию микродистрофина у пациентов с болезнью Дюшенна. Все это имеет большое будущее в клинических испытаниях .

— И последний вопрос. Вы хорошо знакомы с ситуацией в нашей стране, более того, в одном из своих выступлений в Санкт- Петербурге осенью 2017 г. вы сказали, что Россия в вопросах проведения МРТ-исследований мышц напоминает «спящую красавицу». Кто должен «поцеловать» медицинское сообщество для того, чтобы ситуация изменилась к лучшему? Какие советы вы могли бы дать по развитию визуализации мышц в России?

— Советы будут те же, что и для любой области науки. Прежде всего, это развитие и повышение качества образования. Без хорошо подготовленных кадров невозможно ничего, а с ними возможно все. Увлеченность молодых специалистов можно рассматривать как часть обучения: им необходимы мотивация и научное любопытство . Еще одно обязательное условие — это наличие перспектив для молодого поколения . Невозможно оправдать вложения в обучение, если в будущем полученные знания негде будет использовать. Как это ни парадоксально, в этой высокотехнологичной области человеческий фактор является ключом к успеху.