Диффузионно-взвешенная томография (ДВИ) и магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) — наиболее часто используемые функциональные МРТ в клинической диагностической визуализации, широко применяются в центральной нервной системе всего несколько лет. Применение DWI и MRS в дифференциальной диагностике черепно-мозговых заболеваний обсуждается для ознакомления специалистов по визуализации. 1. дифференциация доброкачественных и злокачественных глиом Поскольку аномальные пролиферирующие глиальные клетки разрушают нормальные нейроны, типичными проявлениями МРС при глиомах являются значительное снижение NAA, умеренное или значительное снижение Cr и значительное повышение Cho. Чувствительность, специфичность и точность MRS в определении доброкачественных и злокачественных глиомы составляют 100%, 86% и 96% соответственно. Соотношения Cho/NAA и Cho/Cr обычно используются для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных глиом. Соотношение Cho/NAA в большей степени указывает на злокачественность опухоли. Чем более злокачественной является глиома, тем выше соотношение Cho/NAA. Волна Lac также тесно связана с градацией глиомы, при этом глиобластомы часто показывают более выраженные волны лактата. Волны MI также могут дать важную информацию для градации глиомы, при этом доброкачественные глиомы имеют более высокий MI/Cr, чем злокачественные глиомы. DWI также может предоставить важную информацию для определения доброкачественных и злокачественных глиомы. Значения ADC доброкачественных глиом значительно выше, чем у злокачественных глиом и глиобластом. Значение ADC доброкачественной глиомы в среднем составляло 1,52×10-3 мм2/с, а злокачественной глиомы и глиобластомы — 1,23×10-3 мм2/с, что может быть связано с высокой плотностью клеток в паренхимальной части злокачественной глиомы. Менингиома и опухоль нервных оболочек являются экстрацеребральными опухолями. Экстрацеребральные опухоли не содержат нейронов, поэтому NAA и Cr не обнаруживаются в МРС. Когда NAA и Cr появляются, возможны два сценария: первый — экстрацеребральные опухоли проникают в ткань мозга, второй — область интереса при волновом исследовании выходит за пределы опухоли и содержит часть ткани мозга, что должно быть отмечено при клиническом применении. Менингиомы с заметно повышенными волнами Чо и общего аланина (1,2-1,4 промилле) характерны для менингиом и могут обеспечить важный дифференциальный диагноз между глиомами и менингиомами, которые неразличимы на выпуклости полушария, и важны для окончательной диагностики атипичных менингиом в боковых желудочках. Однако в дифференциации менингиом в области седла от опухолей гипофиза они не имеют значения, поскольку наличие аланиновых волн также наблюдается при опухолях гипофиза. MRS не имеет большого значения для дифференциации доброкачественных и злокачественных менингиом, тогда как DWI может дать полезную информацию. Злокачественные или атипичные менингиомы имеют высокий сигнал на DWI и низкий сигнал на ADC, при этом значения ADC ниже, чем в паренхиме мозга, в диапазоне от 0,45 до 0,69 x 10-3 мм2/с, при среднем значении 0,52 x 10-3 мм2/с. Доброкачественные менингиомы, как правило, имеют значения ADC немного выше или выше, чем в паренхиме мозга. Большинство доброкачественных менингиом показывают изосигнал на картах DWI и ADC или высокий сигнал на картах ADC. Низкие значения АЦП в злокачественных или атипичных менингиомах могут быть обусловлены большим соотношением ядер и пульпы опухолевых клеток и высоким содержанием внутриклеточного белка, что ограничивает диффузию молекул воды, или низким содержанием воды в опухолевых клетках и малым внеклеточным пространством, что уменьшает диффузию молекул воды. Часто бывает трудно отличить доброкачественную глиому от доброкачественной глиомы с оккупационными эффектами в височной доле и атипичными клиническими проявлениями, МРС может предоставить важную информацию с точностью от 95% до 100%, что может увеличить диагностическую точность при сочетании с обычной МРТ. Чувствительность и специфичность диагностики опухолей головного мозга составляют 96% и 70% соответственно, когда соотношение Cho/Cr больше 2. Чувствительность снижается до 90%, но специфичность увеличивается до 86%, когда соотношение Cho/Cr больше 2,5. Однако следует отметить, что волновые спектральные характеристики нескольких доброкачественных глиом могут напоминать нормальную паренхиму мозга с соотношением Cho/Cr не более 2. Поэтому диагноз должен быть интегрирован с клиническими и обычными показателями МРТ, и при необходимости должно быть проведено последующее наблюдение. 4. Дифференциация некроза опухоли и абсцесса мозга Злокачественные глиомы и метастазы мозга часто выглядят как некроз с окружным усилением на сканировании с усилением, и их трудно отличить от абсцессов мозга, независимо от того, единичные они или множественные. Опухолевые некрозы имеют низкий сигнал на DWI и высокий сигнал на картах ADC, со значениями ADC близкими или немного выше, чем у спинномозговой жидкости, тогда как абсцессы мозга имеют высокий сигнал на DWI и низкий сигнал на картах ADC, со значениями ADC значительно ниже, чем у нормальной паренхимы мозга. Значения АЦП абсцессов мозга варьировались от 0,58 до 0,7×10-3 мм2/с, в среднем 0,63×10-3 мм2/с. Значения АЦП зон некроза опухоли варьировались от 2,20 до 3,20×10-3 мм2/с, в среднем 2,70×10 -3мм2/с. MRS также помогает в дифференциации этих двух видов. Абсцесс содержит ацетат, сукцинат и некоторые характерные аминокислоты, такие как аланин и лейцин, и наличие этих характерных аминокислот может подтвердить диагноз абсцесса. 5. различие между первичной злокачественной глиомой и метастазами Отсутствие NAA и Cr в МРС свидетельствует о метастазах. Если Cho повышен в области вокруг опухоли, это указывает на инфильтративный рост вокруг опухоли первичной злокачественной глиомы. DWI может предоставить полезную информацию для дифференциации этих двух видов опухолей на основе значения ADC в области перитуморального отека. Наличие большего количества опухолевых клеток в области перитуморального отека злокачественной глиомы может привести к значению ADC, близкому к паренхиме опухоли, тогда как перитуморальный отек метастатической опухоли является сосудистым и значение ADC значительно выше, чем у злокачественной глиомы. 6. Все волны радионекроза исчезают и нет ЧО. 7. Дифференциация между лимфомой и глиобластомой Когда лимфома возникает в мозолистом теле, ее необходимо дифференцировать от глиобластомы, а наличие явных губ в паренхиме опухоли говорит о том, что это может быть лимфома. Значения АЦП также различаются между лимфомой и глиобластомой, при этом лимфома имеет более низкое значение АЦП, чем глиобластома, из-за значительно более высокого соотношения ядер/плазмы, чем глиома, при среднем значении АЦП 1,15 x 10-3 мм2/с для лимфомы по сравнению со средним значением АЦП 1,23 x 10 Дифференциация тетралобластомы и вентрикулярной менингиомы Как тетралобластома, так и вентрикулярная менингиома встречаются у детей и имеют сходные КТ и обычные МРТ-презентации, что часто затрудняет дифференциацию. Медуллобластома является высокозлокачественной опухолью с МРТ-презентацией, похожей на глиобластому, часто с соотношением Cho/NAA 5 и более, тогда как вентрикулярная менингиома в основном доброкачественная, с соотношением Cho/NAA от 2 до 4, хотя мезенхимальная вентрикулярная менингиома может быть и больше 4. Клетки медуллобластомы плотные, с небольшим внеклеточным пространством, опухолевые клетки имеют большое соотношение ядер/плазмы и заметно ограничена диффузия. Значения ADC значительно ниже, чем у вентрикулярных менингиом. Разница между паранеопластической менингиомой и кавернозной гемангиомой заключается в том, что паранеопластическая менингиома встречается часто, а паранеопластическая менингиома также является наиболее частым местом экстрацеребральной кавернозной гемангиомы, обе они изоинтенсивны или слегка гиперинтенсивны на КТ. При менингиоме заметно повышенный Cho без NAA и Cr, тогда как при губчатой гемангиоме Cho, Cr и NAA отсутствуют. Крупные инфаркты мозжечка, вызванные обструкцией основного ствола мозжечковой артерии, часто имеют значительные профессиональные последствия, чаще всего при инфарктах нижней задней мозжечковой артерии, а также при инфарктах верхней мозжечковой артерии и нижней передней мозжечковой артерии, которые необходимо отличать от опухолей мозжечка, так как инфаркты мозжечка в основном возникают у пожилых людей, а опухоли мозжечка у пожилых людей чаще всего являются метастазами, которые могут быть двусторонними и множественными. В случае метастазов со значительным некрозом при усиленном сканировании наблюдается окружное усиление, что полностью отличается от инфарктов мозжечка, при которых наблюдается гиральное усиление при усиленном сканировании. Однако при обычном МР-исследовании бывает трудно отличить метастазы мозжечка без значительного некроза от инфарктов мозжечка. В острой фазе инфаркта мозжечка на ДВИ наблюдается значительный гиперсигнал и заметно сниженное значение АЦП, в то время как ДВИ значительного метастаза мозжечка близка к изосигналу, а значение АЦП близко к значению нормальной паренхимы мозга. Наиболее характерным МРС проявлением инфаркта мозжечка является наличие значительного Lac, что заметно отличается от такового при значительных метастазах мозжечка. 11. Дифференциация между множественными глиомами и демиелинизирующими образованиями Множественные глиомы и демиелинизирующие образования расположены в белом веществе мозга, являются множественными, обе могут иметь окклюзирующий эффект, обе могут быть усилены на усиленных сканах, и дифференциация часто затруднена при обычном МР-исследовании. МРТ глиомы показывает повышенный Cho и отношение Cho/Cr более 2, в то время как демиелинизирующие поражения не имеют повышенного Cho и отношение Cho/Cr менее 2. 12. Дифференциация эпидермоидных кист от нейроэпителиальных кист и арахноидальных кист Как эпидермоидные кисты, так и арахноидальные кисты могут возникать в области седла, понтоцеребеллярного рога, шишковидной области и желудочках, и обе могут показывать плотность спинномозговой жидкости и сигнал. Их бывает трудно различить на обычной МРТ. Эпидермоидные кисты, возникающие в боковых желудочках и расщелинах, похожи на нейроэпителиальные кисты, и ДВИ является эффективным методом дифференциации, при этом эпидермоидные кисты показывают высокий сигнал на ДВИ, а арахноидальные кисты и нейроэпителиальные кисты показывают низкий сигнал на ДВИ. 13. Дифференциация поражений белого вещества Диффузионно-взвешенные и T2-взвешенные изображения показывают высокий сигнал и сниженные значения ADC при поражениях белого вещества, включая: восстановительную ишемию головного мозга, острый и подострый инфаркт головного мозга, рассеянный склероз, болезнь Валлериана, болезнь Якоба-Крейтцфельдта, губчатую лейкоэнцефалопатию, центральный миелинолиз нестабильного мозга и фенилкетонурию. Поражения белого вещества с высоким сигналом на диффузионно-взвешенных и Т2-взвешенных изображениях и нормальными или повышенными значениями ADC включают боковой амиотрофический склероз, острый диссеминированный энцефаломиелит, рассеянный склероз и прогрессирующую мультифокальную лейкоэнцефалопатию. Губовидная форма обусловлена накоплением NAA в мозге и может быть диагностирована клинически на основании повышенного содержания NAA в крови и моче, при этом спектры протонов водорода показывают заметно повышенные волны NAA. Фенилкетонурия проявляется в виде аномальной метаболической волны при 7,3 ppm на спектроскопии коротких ТЕ-волн. Гетерозиготная церебральная лейкодистрофия показывает повышенные волны MI на водородной протонной спектроскопии. В заключение, DWI и MRS могут предоставить важную дифференциальную диагностическую информацию при дифференциальной диагностике многих заболеваний черепа, но клиническое применение все еще требует всестороннего анализа в сочетании с результатами традиционной КТ и МРТ.