Всем специалистам МР-диагностики известен эффект артефакта от металлических объектов на МРТ-изображениях, особенно от таких крупных, как эндопротезы суставов. И если основных побочных эффектов (таких как ферромагнитное притяжение, смещение в пределах тела, нагревание) современная медицина научилась избегать путем создания протезов из немагнитных металлов (титана, кобальта, хрома), то проблема артефакта МР-изображения сохраняется до сих пор. Это существенно затрудняет диагностику из-за искажения и перекрытия окружающих протез анатомических областей.

В отличие от компьютерной томографии, МРТ позволяет проводить всестороннюю визуализацию тканей, окружающих импланты после тотального эндопротезирования (ТЭП) коленного, тазобедренного, локтевых суставов металлическими компонентами, включая полиэтиленовые компоненты. В течение последних 5 лет в университете медицины Джонса Хопкинса и Медицинском центре университета Рочестера (США) разработаны метод и патентованные программные пакеты подавления артефактов от металла и успешно применяется в послеоперационном периоде протезирования коленных суставов. Применяемые импульсные последовательности MARS (metal artifact reduction sequence), WARP, SEMAC (section encoding for metal artifact correction), MAVRIC (multiacquisition variable-resonance image combination) позволяют максимально устранить металлические артефакты и достоверно оценить:

• Перипротезную костную ткань
• Нестабильность элементов на границе кость-протез
• Нестабильность/разрушение полиэтиленовых вкладышей (ПЭВ)
• Изменения связок, мышц и синовиальной оболочки
• Воспалительные осложнения (септический артрит)
• Артрофиброз
• Источники повторных гемартрозов (полноценное изображение MIP MRA)
• Перипротезные переломы

Таким образом, оптимизированные стандартные и оптимизированные импульсные последовательности позволяют значительно уменьшить металлический артефакт и обеспечить лучшую визуализацию изображений костей, импланта и перипротезных мягких тканей для диагностики осложнений, связанных с тотальным эндопротезированием (ТЭП), что делает МРТ конкурирующим с КТ методом диагностики у данной категории пациентов.

Рис. 1. Пример МРТ после ТЭП коленного сустава с использованием импульсных последовательностей SE - intermediate-weighted fast spin-echo (слева) и MAVRIC (справа): более четкая визуализация перипротезной границы «протез-цемент-кость» (белая стрелка), зоны остеолиза бедренной кости (черная стрелка). Выявлен синовит, индуцированный разрушением полиэтилена (polyethylene wear–induced synovitis) с наличием выпота и «рисовыми» тельцами

Рис. 2. Пример оценки перипротезной области: SE последовательность на аксиальных сканах показывает полноценный контакт цемента и кости

Рис. 3. Пример оценки перипротезной области: SE последовательность на аксиальных сканах показывает тонкий слой гиперинтенсивного МРС вокруг импланта

Рис. 4. Пример оценки перипротезной области: SE последовательность на аксиальных сканах показывает перипротезную резорбцию костной ткани надколенника и бедренного эпифиза + явления синовита

Рис. 5. Пример оценки стабильности полиэтиленового вкладыша: а) нестабильность надколенникового компонента ПЭВ, б) перелом бедренного ПЭВ со смещением, в) нестабильность берцового ПЭВ со смещением, г) нестабильность (вывих) ацетабулярного ПЭВ

Рис. 6. Эндопротезирование головки лучевой кости правого локтевого сустава: а) рентгенограмма, б) 3D рендеринг, в) МРТ коронал. PDW, в) МРТ STIP WARP: более детальная визуализация контуров протеза, отек мягких тканей, синовит, отек костного мозга и тонкая гиперинтенсивная прослойка вокруг протеза расценены, как инфекционный артрит.

Рис. 7. Перипротезный инфекционный артрит: отек, утолщение синовиальной оболочки, ее слоистость, утолщение суставной капсулы (в посеве – золотистый стафиллококк)

Рис. 8. Артрофиброз после ТЭП коленного сустава: изо-гипоинтенсивный МРС пролиферирующей фиброзной ткани в боковых отделах сустава и супрапателлярной области

Рис. 9. MIP MRA при повторяющемся гемартрозе после ТЭП коленного сустава: доминирующая верхне-латеральная коленная артерия (длинная стрелка), снабжающая гиперваскуляризированный синовий (короткая стрелка), что является наиболее вероятным источником кровотечения

Рис. 10. МРТ SE аксиал. Послеоперационная гематома (*) после ТЭП левого ТБС, с нарушением целостности задней суставной капсулы (белая стрелка), внутренней запирательной мышцы с ее ретракцией (короткая черная стрелка).

Рис. 11. Перипротезные переломы после ТЭП в послеоперационном периоде: а) дистального метафиза бедренной кости (SE сагиттал.), б) надколенника (SE коронал.)

Таким образом, оптимизированные стандартные и оптимизированные импульсные последовательности позволяют значительно уменьшить металлический артефакт и обеспечить лучшую визуализацию изображений костей, имплантата и перипротезных мягких тканей для диагностики осложнений, связанных с тотальным эндопротезированием (ТЭП). Конечно, четкость и детализация костных структур и самого протеза на изображении – это прерогатива КТ, однако, улучшение МР-изображений по четкости визуализации протеза и масса дополнительной информации делают МРТ конкурирующим с КТ методом диагностики у данной категории пациентов.

Источники: https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/rg.2015140216

https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/rg.344140010

https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/rg.2016150075