врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики Томского областного онкологического диспансера, аспирант отделения РиТМД НИИ кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН, Томск
radiologist of radiology department of Tomsk Regional Oncology Center, aspirant of of radiology department of Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences, Tomsk
канд. мед. наук, заведующий отделением лучевой диагностики Томского областного онкологического диспансера, старший научный сотрудник отделения РиТМД НИИ кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН; ассистент кафедры биофизики и функциональной диагностики СибГМУ, Томск
634063, Россия, Томск, ул. И. Черных, 96, стр.16. Томский областной онкологический диспансер. Тел.: 8-3822-90-95-20
cand. of med. sci., head of radiology department of Tomsk Regional Oncology Center; Senior Fellow of radiology department of Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences; assistant professor of biophysics and functional diagnostics department of Siberian State Medical University, Tomsk
634063, Russia, Tomsk, I. Chernihstr, bld. 96, corp.16. Tomsk regional oncology center. Phone: +7-3822-90-95-20
врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики Томского областного онкологического диспансера, аспирант отделения РиТМД НИИ кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН, Томск
radiologist of radiology department of Tomsk Regional Oncology Center, aspirant of of radiology department of Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences, Tomsk
студент VI курса Сибирского государственного медицинского университета, Томск
6th year student of Siberian State Medical University, Tomsk
доктор мед. наук, профессор, научный руководитель отделения рентгеновских и томографических методов диагностики НИИ кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН, Томск
doct. of med. sci., professor, head of radiology department of Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences, Tomsk
Цель исследования: оценить диагностические возможности контрастной магнитно- резонансной томографии (МРТ) с эффектом переноса намагниченности в диагностике очаговых метастатических изменений головного мозга.
Материал и методы. Проанализированы изображения контрастной МРТ головного мозга 16 пациентов (средний возраст 49 ± 18,5 года). Диагноз направления: очаговое поражение головного мозга. Все МРТ-исследования проводили с использованием МР-томографа Toshiba Titan Octave с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл. Для контрастирования использовался контрастный препарат Магневист в концентрации 0,2 мл/кг. После контрастирования выполняли два Т1-взвешенных исследования: без переноса намагниченности – Т1-SE с параметрами импульса: TR = 540 мс, TE = 12 мс, DFOV = 24 см, MX = 320 × 224 и с переносом намагниченности – Т1-SE-MTC с параметрами импульса: Δf = −210 Гц, FA(МТС) = 600°, TR = 700 мс, TE = 10 мс, DFOV = 23,9 см, MX = 320 × 224. Для каждого выявленного метастатического очага рассчитывался коэффициент контрастности (contrast to brain ratio–CBR). Сравнительный анализ значений СBR проводили с использованием непараметрического критерия Вилкоксона при уровне значимости p < 0,05. Для оценки чувствительности и специфичности методик в выявлении метастатических очагов (Т1-SE и Т1-SE-MTC) использовался ROC-анализ. Выборка разделена на группы: 1-я группа – очаги размером ≤5 мм, 2-я группа – очаги от 6 до 10 мм и 3-я группа – очаги >10 мм.
Результаты. Сравнительный анализ CBR с использованием непараметрического критерия Вилкоксона показал, что значения коэффициентов на Т1-взвешенных изображениях с переносом намагниченности значимо выше (р < 0,001), чем на Т1-взвешенных изображениях без переноса намагниченности. Согласно результатам ROC-анализа, чувствительность в выявлении метастазов (n = 90) в головном мозге на Т1-SE-MTCи Т1-SE составила 91,7 и 81,6%, специфичность – 100 и 97,6% соответственно. Точность методики Т1-SE-MTC на 10% выше в сравнении с методикой без переноса намагниченности. Выявлены значимые различия (p < 0,01) между размером очагов, выявленных на постконтрастных Т1-взвешенных изображениях с переносом намагниченности и на постконтрастных Т1-взвешенных изображениях без переноса намагниченности, в частности для очагов размером ≤5 мм.
Выводы1. Сравнительный анализ CBR показал значимое (p < 0,001) увеличение контрастности между метастати ческим очагом и белым веществом на Т1-SE-MTC в сравнении с Т1-SE.
2. Чувствительность, специфичность и точность программы с переносом намагниченности (Т1-SE-MTC) в выявлении метастатических очагов в головном мозге значимо выше (p < 0,01) относительно Т1-SE.
3. Программа Т1-SE-MTC позволяет выявлять больше очагов в сравнении с Т1-SE, в частности очагов размером ≤5мм (96 и 86% соответственно при р < 0,05).
Purpose: to investigate the diagnostic opportunities of contrast magnetic resonance imaging with the effect of magnetization transfer effect in the diagnosis of focal metastatic lesions in the brain.
Materials and methods. Images of contrast MRI of the brain of 16 patients (mean age 49 ± 18.5 years) were analysed. Diagnosis of the direction is focal brain lesion. All MRI studies were carried out using the Toshiba Titan Octave with magnetic field of 1.5 T. The contrast agent is “Magnevist” at concentration of 0.2 ml/kg was used. After contrasting process two T1-weighted studies were performed: without T1-SE magnetization transfer with parameters of pulse: TR = 540 ms, TE = 12 ms, DFOV = 24 sm, MX = 320 × 224 and with magnetization transfer – T1-SE-MTC with parameters of pulse: ΔF = −210 Hz, FA(МТС) = 600°, TR = 700 ms, TE = 10 ms, DFOV = 23.9 sm, MX = 320 x 224. For each detected metastatic lesion, a contrast-to-brain ratio (CBR) was calculated. Comparative analysis of CBR values was carried out using a non-parametric Wilcoxon test at a significance level p < 0.05. To evaluate the sensitivity and specificity of the techniques in the detection of metastatic foci (T1-SE and T1-SE-MTC), ROC analysis was used. The sample is divided into groups: 1 group is foci ≤5 mm in size, 2 group is foci from 6 to 10 mm, and 3 group is foci >10 mm.
Results. Comparative analysis of CBR using non-parametric Wilcoxon test showed that the values of the CBR on T1-weighted images with magnetization transfer are significantly higher (p <0.001) that on T1-weighted images without magnetization transfer. According to the results of the ROC analysis, sensitivity in detecting metastases (n = 90) in the brain on T1-SE-MTC and T1-SE was 91.7% and 81.6%, specificity was 100% and 97.6%, respectively. The accuracy of the T1-SE-MTC is 10% higher in comparison with the technique without magnetization transfer. Significant differences (p < 0.01) between the size of the foci detected in post-contrast T1- weighted images with magnetization transfer and in post-contrast T1-weighted images without magnetization transfer, in particular for foci ≤5 mm in size, were found.
Conclusions1. Comparative analysis of CBR showed significant (p < 0.001) increase of contrast between metastatic lesion and white matter on T1-SE-MTC in comparison with T1-SE.2. The sensitivity, specificity and accuracy of the magnetization transfer program (T1-SE-MTC) in detecting foci of metastatic lesions in the brain is significantly higher (p < 0.01), relative to T1-SE.3. The T1-SE-MTC program allows detecting more foci in comparison with T1-SE, in particular foci of ≤5 mm (96% and 86%, respectively, with p < 0.05).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.