Возможности магнитно-резонансной томографии в визуализации полового нерва в норме и при патологии

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Невропатия полового нерва представляет собой самостоятельную нозологическую форму, характеризующуюся наличием хронического невропатического болевого синдрома в области иннервации полового нерва, нередко в сочетании с ощущением инородного тела в области прямой кишки/ануса, расстройствами мочеиспускания и половой дисфункцией [1]. По данным Международной ассоциации пудендальной невропатии (International Pudendal Neuropathy Association) заболеваемость невропатией полового нерва составляет 1 на 100 000 населения в год [2]. В исследовании J.P. Spinosa и соавт. [3] показано, что частота невропатии полового нерва в популяции составляет не более 1% с преимущественным преобладанием заболевания у женщин. В работе С.Б. Извозчикова установлено, что распространённость невропатии полового нерва составляет 1,4% [4].

Важно отметить, что среди всех заболеваний периферической нервной системы невропатии полового нерва необходимо обозначить как самое драматичное и крайне сложное в диагностическом плане патологическое состояние [5]. Сложность диагностики невропатии полового нерва состоит в том, что медицинские специалисты (в первую очередь, урологи, гинекологи), регулярно сталкивающиеся с хронической тазовой болью, направляют пациентов указанной группы к неврологам и нейрохирургам, а последние в большинстве случаев устанавливают такой клинической диагноз крайне редко [6].

До недавнего времени визуализация периферических нервов была ограничена техническими возможностями вследствие отсутствия существующего в настоящее время «золотого стандарта» протокола исследования для качественной визуализации нервных стволов в норме и при патологии. Благодаря техническим достижениям в области магнитно-резонансной томографии (МРТ) и с появлением специализированной магнитно-резонансной (МР) нейрографии с высоким разрешением стало возможным визуализировать периферические нервы различных диаметров [7, 8].

Поиск литературных источников в базах данных Pubmed, Medline, EMBASE, Cochrane Library и eLibrary продемонстрировал наличие нескольких исследований, посвящённых изучению возможностей МРТ в визуализации полового нерва в норме и при патологии. Результаты указанных исследований согласуются и во многом дополняют друг друга. Обобщение существующих данных о возможностях МР-нейрографии полового нерва стало побудительным моментом к написанию настоящего литературного обзора.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ НЕЙРОГРАФИИ

МР-нейрография представляет собой тканеспецифический метод визуализации, оптимизированный для оценки состояния периферических нервов, включая изменения морфологии их пучкового строения, сигнала, а также диаметра и длины нервных стволов, что может быть обусловлено как анатомическими особенностями, так и патологическими процессами [9].

Трёхмерная (3D) визуализация имеет решающее значение для изучения топографии периферических нервов, выявления областей их компрессии или травматического повреждения, а также для предоперационного планирования. Результаты МР-нейрографии могут быть определены на Т2-взвешенных и диффузионно-взвешенных изображениях. Диффузионно-взвешенная МРТ и в большей степени диффузионно-тензорная МРТ позволяют оценить функциональную активность нервных стволов. Однако особые требования к программному обеспечению данного режима МРТ и крайне низкая степень отношения сигнал/шум (SNR — от англ. Signal-Noise Ratio) для периферических нервов малого диаметра значительно ограничивают применение диффузионно-взвешенной и диффузионно-тензорной МРТ в рутинной клинической практике [10, 11].

Индукция магнитного поля аппарата для МРТ. Индукция магнитного поля — важный фактор, влияющий как на качество изображения, так и на скорость его получения. Общеизвестно, что эффективность МР-нейрографии значительно выше при 3 Тл по сравнению с 1,5 Тл [12]. Именно появление нейровизуализации с высоким значением индукции магнитного поля и её широкой доступностью способствовало развитию современной МР-нейрографии и её активному внедрению повседневную клиническую практику [13].

По сравнению с 1,5 Тл аппараты МРТ 3 Тл обеспечивают высокую степень отношения SNR (практически в 2 раза выше), что отчасти связано с улучшенной конструкцией катушки, лучшими характеристиками градиента и более широкой полосой пропускания. Эти преимущества выражаются в более высоком пространственном разрешении и более тонких срезах с улучшенной видимостью жидкости, а также в высоком значении показателя SNR, значительно улучшающем анатомическую характеристику нервных стволов и визуализацию их повреждений [14].

Повышенная контрастность жидкости и более однородные методы жироподавления обеспечивают лучшее отображение фасцикулярного строения нервов. Для аппаратов МРТ с высокой индукцией магнитного поля также характерна меньшая степень неоднородности магнитного поля [15]. Другие преимущества аппаратов МРТ с высокой индукцией магнитного поля — применение нескольких импульсов радиочастотного насыщения, необходимых для адекватного подавления сигналов от кровеносных сосудов, а также использование параллельных изображений для сокращения времени сбора данных.

Следует отметить, что получение качественных Т2-взвешенных изображений с функцией 3D-визуализации на аппаратах МРТ с  низкой магнитной индукцией не представляется возможным по причине временных и аппаратных ограничений. Нередко приходится использовать последовательности 3D-градиентного эха, а получаемые таким образом изображения часто оказываются неизотропными с низким отношением SNR, значительным контрастированием мягких тканей и наличием множественных артефактов. С другой стороны, высококачественные изотропные 3D-изображения и Т2-взвешенные изображения с лёгкостью могут быть получены при использовании аппаратов МРТ с индукцией магнитного поля 3 Тл и, безусловно, служат дополнением к двухмерным (2D) изображениям [16, 17].

РЕЖИМЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНЫХ ­ИССЛЕДОВАНИЙ

Т1-взвешенные изображения с высоким разрешением отлично подходят для визуализации нормальной анатомии периферических нервов и окружающих их структур. Тонкие срезы (максимальная толщина среза 4 мм) необходимы для адекватного определения анатомических деталей и морфологии пучков. Крупные периферические нервы представляют собой линейные Т1-гипоинтенсивные структуры с чётким анатомическим распределением фасцикул [18, 19].

Для нервных стволов бо́льших диаметров характерны специфические отличия от близлежащих кровеносных сосудов, где артерии выглядят как пустоты, а вены представляются гиперинтенсивными на Т1-взвешенных изображениях. Важно подчеркнуть, что изучение фасцикулярной анатомии нервов возможно только при крупном диаметре последних и при получении МР-томограмм высокого разрешения.

Важный МРТ-семиотический признак периферических нервов — наличие Т1-гиперинтенсивной периневральной жировой клетчатки с характерным рисунком по типу «рельсов трамвая» в виде чередования Т1-гиперинтенсивного и Т1-гипоинтенсивного сигналов. Инфильтрация периневральной жировой клетчатки и мягких тканей лучше всего визуализируется на Т1-взвешенных изображениях. Также Т1-взвешенные изображения наиболее чувствительны к определению жировой мышечной дистрофии после нарушения иннервации [20, 21].

Т2-взвешенные изображения. Патологические изменения в нервных стволах лучше всего видны на Т2-взвешенных изображениях. Кроме того, многие объёмные образования и другие патологические изменения, которые обычно приводят к компрессии нервов (кисты, опухоли оболочек периферических нервов, злокачественные опухоли периферических нервов) наиболее чётко определяются именно на Т2-взвешенных изображениях [22, 23].

При стандартном быстром спиновом эхо (без подавления жира) на Т2-взвешенном изображении трудно отличить аномально повышенный Т2-сигнал от периневрального и внутриневрального жира, поэтому Т2-взвешенные изображения с подавлением жира служат оптимальной последовательностью для выявления поражений нервных стволов. Этот режим также наиболее чувствителен к ранним изменениям сигнала от мышц при нарушении их иннервации [24]. Тем не менее, у Т2-взвешенных изображений с подавлением жира есть некоторые ограничения:

– большее количество артефактов от гипер­интенсивных сосудистых структур;

– частичное усреднение объёма нервного ­волокна.

Нередко сосудистые структуры, сопровождающие нервы, кажутся гиперинтенсивными, и их можно легко спутать с поражением нерва или периневральным отёком [25].

Специализированная МР-нейрография основана на усиленном применении Т2-взвешенных изображений с более тонкими срезами, чтобы увеличить контрастность изменения сигнала изображений и достичь более высокого пространственного разрешения. Максимальная контрастность такого рода Т2-взвешенных изображений в нервах достигается тремя способами [26]:

– использованием последовательностей с длительным временем эхо-сигнала) (от 90 до 130 мс);

– применением радиочастотных импульсов насыщения для подавления сигнала от близлежащих сосудов;

– использованием частотно-селективной, или адиабатической инверсионно-восстановительной, визуализации типа подавления жира.

Усиленные Т2-взвешенные изображения лучше всего получать при высоком значении индукции магнитного поля, что ещё раз подчёркивает важнейшее значение технологических достижений в развитии нейровизуализации с высокой разрешающей способностью. Таким образом, применение усиленных Т2-взвешенных изображений сводит к минимуму возможность получения ложных сигналов от сосудистых структур и жировой ткани и позволяет получить минимальные изменения сигнала от нервов. Новые методы, используемые в 3D-визуализации, а именно стационарная свободная прецессия и методы диффузии, оптимально подавляют сосудистый сигнал на Т2-взвешенных изображениях, особенно при визуализации конечностей [27, 28].

3D-визуализация. Изотропная 3D-визуализация служит важным компонентом современной МР-нейрографии. Нервы часто имеют косой ход и практически не видны на стандартных аксиальных, коронарных и сагиттальных срезах. Трёхмерные многоплоскостные реконструированные изображения, криволинейно-плоскостные реконструированные изображения и изображения с проекцией максимальной интенсивности в значительной степени облегчают визуализацию периферических нервов, что особенно важно для предоперационного планирования [29, 30].

Меньшее количество артефактов и частичное усреднение объёма на 3D-изображениях позволяют более точно визуализировать потенциальные патологических процессы в нервах. Более того, изменение калибра и/или сигнала в нервных стволах, которые могут быть незаметными или связаны с усреднением объёма на аксиальном срезе, лучше визуализируются в аксиальной плоскости, что позволяет точнее оценить степень аномалии. Некоторые поражения нервов, такие как плексиформные нейрофибромы, особенно хорошо видны при 3D-визуализации [31].

Компрессионные поражения нервов грыжами межпозвонковых дисков, объёмными образованиями и анатомическими фиброзно-костными туннелями также более точно определяются на 3D-изображениях. Очаговый перерыв периферического нерва крайне сложно определить на аксиальном срезе, поэтому 3D-реконструкция может иметь решающее значение в диагностике и определении дальнейшей тактики хирургического лечения. Изменения объёма мышечной ткани и анатомии мышц также лучше оценивать с помощью 3D-изображений [32].

НЕДОСТАТКИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ­НЕЙРОГРАФИИ

Феномен «магического угла», подробно описанный при визуализации сухожилий, также присутствует и при визуализации периферических нервов. Этот феномен приводит к ложному усилению сигнала, когда нерв лежит в плоскости 55° относительно основного вектора магнитного поля. В отличие от сухожилий этот эффект может сохраняться в нервах даже при высоком времени эхо-сигнала (более 66 мс), следовательно, для нивелирования данного явления необходимо использовать более продолжительное время эхо-сигнала.

Врачу-рентгенологу необходимо быть особенно внимательным к указанному явлению, когда он упоминает в своём протоколе исследования об усилении внутриневрального Т2-сигнала в МР-нейрографических изображениях. Тем не менее, в недавних исследованиях сделан вывод о том, что феномен «магического угла» бывает редким источником ложноположительной интерпретации при выполнении МР-нейрографии, особенно в отношении периферических нервов, которые проходят параллельно основному вектору магнитного поля [33].

Несмотря на использование подавляющих радиочастотных импульсов, гиперинтенсивный сосудистый сигнал часто присутствует при МР-нейрографии, особенно при высоких значениях времени эхо-сигнала. Это значительно затрудняет описание врачом-рентгенологом нервных стволов малого диаметра при их расположении вблизи кровеносных сосудов, что может быть причиной неверной интерпретации полученных изображений.

Неоднородное подавление жира — ещё один значительный недостаток МР-нейрографии, особенно в области малого таза, учитывая большое поле зрения и большое количество пациентов с металлоконструкциями в нижнепоясничном отделе позвоночника и/или в области тазобедренных суставов, которые ещё больше ограничивают действие локального магнитного поля, тем самым ухудшая степень подавление жира [34].

Артефакты повышенной чувствительности и химического сдвига, также наблюдаемые при исследовании с магнитной индукцией 3 Тл, можно нейтрализовать путём следующих приёмов: уменьшения значения времени эхо-сигнала, выполнения параллельной визуализации и увеличения полосы пропускания. С другой стороны, аппараты МРТ 1,5 Тл могут быть более эффективным при оценке нервов в непосредственной близости от металлоконструкций. Точные значения пределов скорости поглощения достигаются значительно быстрее при 3 Тл по сравнению с 1,5 Тл, так как при первом варианте выделяется повышенная энергия для радиочастотного возбуждения. Однако это различие обычно уравновешивается более быстрым получением изображения с более коротким временем исследования и обычно не создаёт трудностей в клинической практике.

Другие потенциальные недостатки 3D-визуализации включают более длительное время визуализации, а также сроки для создания и интерпретации многоплоскостных переформатированных изображений [35].

ВОЗМОЖНОСТИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ НЕЙРОГРАФИИ ПОЛОВОГО НЕРВА В НОРМЕ

МР-нейрография позволяет чётко визуализировать половой нерв в различных его отделах: при его формировании из корешков пояснично-крестцового сплетения, на уровне седалищной ости, в канале Алькока, а также в области мужских и женских наружных половых органов. На МР-томограммах мужского малого таза возможна визуализация правой геморроидальной ветви. Однако прочие мелкие ветви полового нерва не могут быть чётко визуализированы [36, 37].

Необходимо подчеркнуть, что половой нерв лучше всего виден на аксиальных срезах Т1- и T2-взвешенных изображений в режиме предварительного спектрального насыщения c инверсией-восстановлением (SPAIR — от англ. SPectral Attenuated Inversion Recovery), что позволяет также оценить его фасцикулярное строение. На косой сагиттальной реконструкции 3D-диффузионно-взвешенного изображения можно идентифицировать проксимальный сегмент нерва вдоль его оси. Ствол полового нерва также можно визуализировать на коронарном срезе Т1-взвешенных изображений в месте его входа в канал Алькока. T2-взвешенные изображения в режиме 3D-турбо спин-эхо последовательности не подходят для визуализации мелких ветвей полового нерва [38].

ВОЗМОЖНОСТИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ НЕЙРОГРАФИИ ПОЛОВОГО НЕРВА ПРИ ПАТОЛОГИИ

Аксиальные срезы на Т1- и Т2-взвешенных изображениях SPAIR необходимо анализировать параллельно с целью определения патологических изменений полового нерва. Первичная оценка полученных МР-томограмм должна быть основана на выявлении признаков травмы или компрессии нервного ствола, рубцово-спаечных изменений по ходу нерва, утолщения крестцово-бугорных и/или крестцово-остистых связок, утолщения запирательной фасции, деформации и/или перелома лобковой и крестцовой костей, а также наличия объёмных образований в полости малого таза [39].

Следующим этапом описания МР-томограмм полового нерва выступает анализ интенсивности сигнала от нерва и его ветвей. Так, корешки пояснично-крестцового сплетения, участвующие в формировании полового нерва, характеризуются ярким гиперинтенсивным сигналом на Т2-взвешенных изображениях. После формирования основного ствола нерва и отделения от него ветвей первого порядка, интенсивность сигнала снижается практически вдвое [8, 40].

Важно подчеркнуть, что половые нервы лучше всего визуализируются на аксиальных срезах вдоль дистального края грушевидной мышцы, входящей в межсвязочное пространство на уровне седалищной ости. Половой нерв в данной анатомической области имеет среднюю интенсивность сигнала на Т2-взвешенных изображениях с чётко определяемым фасцикулярным строением, что позволяет врачу-рентгенологу с лёгкостью отличить нерв от кровеносных сосудов [41].

В исследовании A.G. Filler [42] показано, что наличие гиперинтенсивного сигнала от полового нерва или ректальной его ветви вдоль медиальной границы внутренней запирательной мышцы или проксимальнее её входа в канал Алькока — косвенный МРТ-признак невропатии полового нерва. По мнению авторов, когда нерв входит в канал Алькока под запирательной фасцией, минимальная гиперинтенсивность на Т2-взвешенных изображениях не является редкостью, что может быть связано с феноменом «магического угла» [42]. Можно обнаружить, что нижняя ректальная ветвь имеет косой ход в плоскости седалищно-прямокишечной клетчатки в сопровождении одноимённых вен, что значительно затрудняет визуализацию этой ветви полового нерва. В таком случае для более чёткого определения нижней ректальной ветви рекомендуют применять диффузионно-тензорную МРТ.

Нижняя ректальная ветвь отходит до или после входа полового нерва в канал Алькока. В этом канале могут определяться один или несколько нервных стволов. Дистальные промежностные ветви трудно идентифицировать из-за их небольшого диаметра и частого наличия варикозного расширения вен таза. Сигнал средней интенсивности от дорсального нерва клитора или полового члена определяется непосредственно под лобковым симфизом с обеих сторон в области соответствующих наружных половых органов. 3D-визуализация весьма полезна для оценки состояния крупных нервов в области пояснично-крестцового спле-
тения [42].

Как правило, при диагностике патологических состояний полового нерва необходимо изучить состояние крестцовых нервов и прилегающую грушевидную мышцу. Повышенный сигнал или размер крестцовых нервов отмечают при пояснично-крестцовой плексопатии (обычно двусторонней), травме (перелом кости, травма в анамнезе, растяжение соседних мышц) или периневральном злокачественном новообразовании (узловое утолщение и усиление контрастности) [43].

Учитывая тот факт, что одним из наиболее распространённых видов патологии половых нервов выступает тракционная невропатия, основными МРТ-характеристиками бывают повышенный сигнал от нерва и его значительное утолщение за счёт формирующегося отёка периневральной клетчатки. Такая ситуация нередко имеет симметричный характер.

Диффузионно-тензорная МРТ позволяет обнаружить изменения нервного ствола, поскольку способна подавлять сигнал от окружающего жира, мышц и сосудистых структур. Дистальные промежностные и/или геморроидальные ветви в условиях рубцово-спаечных процессов малого таза становятся видны на Т2-взвешенных изображениях и диффузионно-взвешенной МР-томограмме. Дорсальный нерв полового члена или клитора может иметь гиперинтенсивный сигнал по причине воспалительного процесса в области наружных половых органов или их травмы [44].

Безусловно, данные, полученные на МРТ-­изображениях, следует тщательно соотносить с клинической картиной, что позволяет определить наиболее рациональную лечебную тактику в отношении конкретного пациента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, МРТ в определённых режимах (Т1-, Т2-взвешенные изображения с 3D-визуализацией) и срезах позволяет чётко визуализировать половой нерв практически на всём его протяжении, определить характер его ветвления и особенности топографо-анатомического расположения. Анатомометрические характеристики полового нерва и признаки его патологических изменений, полученные с ­помощью МР-нейрографии, можно использовать в повседневной клинической практике урологов, акушеров-гинекологов и нейрохирургов для планирования оперативных вмешательств.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Участие авторов. В.А.Б. — руководство работой, редактирование; И.А.С. — обзор литературы, анализ результатов; Г.А.Р. –– обзор литературы.
Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

Об авторах

Владимир Анатольевич Белобородов

Иркутский государственный медицинский университет

Email: BVA555@yndex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3299-1924

докт. мед. наук, проф., зав. каф., каф. общей хирургии

Россия, г. Иркутск, Россия

Иван Андреевич Степанов

Иркутский государственный медицинский университет; Харлампиевская клиника

Автор, ответственный за переписку.
Email: edmoilers@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9039-9147

асс., каф. общей хирургии

Россия, г. Иркутск, Россия; г. Иркутск, Россия

Георгий Андреевич Рылло

Ленинградский областной онкологический диспансер им. Л.Д. Романа

Email: Gosharyllo@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-9657-0125

врач-онкоуролог

Россия, г. Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы