Неинвазивная диагностика перегрузки железом методом магнитно-резонансной томографии

Оценка содержания железа в организме необходима для подтверждения диагноза перегрузки железом и коррекции хелаторной терапии у пациентов с трансфузионно-зависимыми формами анемии. Избыточное накопление железа в органах ведет к нарушению их функций. До недавнего времени количественную оценку железа проводили с помощью инвазивного определения его концентрации в паренхиме печени или косвенно оценивали избыточное содержание железа в организме пациента в целом по концентрации ферритина в сыворотке крови. Однако метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) показал большую эффективность в определении концентрации железа в организме. В данной статье рассматриваются основные методики и принципы неинвазивной оценки содержания железа методом МРТ, а также их технические характеристики.

магнитно-резонансная диагностика, магнитно-резонансная релаксометрия, Т2* -картирование, перегрузка железом

1. Brittenham G.M., Badman D.G. Noninvasive measurement of iron: Report of an NIDDK workshop. Blood 2003; 101 (1): 15–9. DOI: 10.1182/blood-2002-06-1723

2. Hanson E.H., Imperatore G., Burke W. HFE gene and hereditary hemochromatosis: a HuGE review. Am J Epidemiol 2001; 154 (3): 193–206. DOI: 10.1093/aje/154.3.193

3. Siegelman E.S., Mitchell D.G., Rubin R., Hann H.W., Kaplan K.R., Steiner R.M., et al. Parenchymal versus reticuloendothelial iron overload in the liver: distinction with MR imaging. Radiology 1991; 179 (2): 361–6. DOI: 10.1148/radiology.179.2.2014275

4. Kondur A.K., Li T., Vaitkevicius P., Afonso L. Quantification of myocardial iron overload by cardiovascular magnetic resonance imaging T2* and review of the literature. Clin Cardiol 2009; 32 (6): Е55–9. DOI: 10.1002/clc.20310

5. Alustiza J.M., Artetxe J., Castiella A., Agirre C., Emparanza J.I., Otazua P., et al. MR quantification of hepatic iron concentration. Radiology 2004; 230 (2): 479–84. DOI: 10.1148/radiol.2302020820

6. Au W.-Y., Lam W.W.-M., Chu W., Tam S., Wong W.-K., Liang R., Ha S.-Y. A T2* magnetic resonance imaging study of pancreatic iron overload in thalassemia major. Haematologica 2008; 93 (1): 116–9. DOI: 10.3324/haematol.11768

7. Wood J.C., Noetzl L., Hyderi A., Joukar M., Coates T., Mittelman S. Predicting pituitary iron and endocrine dysfunction. Annals of the New York Academy of Sciences 2010; 1202: 123–8. DOI: 10.1111/j.1749-6632.2010.05545.x

8. Bacon B.R., Adams P.C., Kowdley K.V., Powell L.W., Tavill A.S. Diagnosis and management of hemochromatosis: 2011 practice guideline by the American Association for the Study of Liver Diseases. Hepatology 2011; 54 (1): 328–43. DOI: 10.1002/hep.24330

9. Villeneuve J.-P., Bilodeau M., Lepage R., Côté J., Lefebvre M. Variability in hepatic iron concentration measurement from needle-biopsy specimens. J Hepatol 1996; 25 (2): 172–7. DOI: 10.1016/s0168-8278(96)80070-5

10. Stark D.D., Bass N.M., Moss A.A., Bacon B.R., McKerrow J.H., Cann C.E., et al. Nuclear magnetic resonance imaging of experimentally induced liver disease. Radiology 1983; 148 (3): 743–51. DOI: 10.1148/radiology.148.3.6192464

11. Gomori J.M., Horev G., Tamary H., Zandback J., Kornreich L., Zaizov R., et al. Hepatic iron overload: quantitative MR imaging. Radiology 1991; 179 (2): 367–9. DOI: 10.1148/radiology.179.2.2014276

12. Hernando D., Levin Y.S., Sirlin C.B., Reeder S.B. Quantification of liver iron with MRI: state of the art and remaining challenges. J Magn Reson Imaging 2014; 40 (5): 1003–21. DOI: 10.1002/jmri.24584

13. Rocchi E., Cassanelli M., Borghi A., Paolillo F., Pradelli M., Casalgrandi G., et al. Magnetic resonance imaging and different levels of iron overload in chronic liver disease. Hepatology 1993; 17 (6): 997–1002.

14. Anderson L.J., Holden S., Davis B., Prescott E., Charrier C.C., Bunce N.H., et al. Cardiovascular T2-star (T2* ) magnetic resonance for the early diagnosis of myocardial iron overload. Eur Heart J 2001; 22 (23): 2171–9. DOI: 10.1053/euhj.2001.2822

15. St Pierre T.G., Clark P.R., Chua-Anusorn W. Single spin-echo proton transverse relaxometry of iron loaded liver. NMR Biomed 2004; 17 (7): 446–58. DOI: 10.1002/nbm.905

16. Gandon Y., Olivie D., Guyader D., Aube C., Oberti F., Sebille V., et al. Non-invasive assessment of hepatic iron stores by MRI. Lancet 2004; 363 (9406): 357–62. DOI: 10.1016/S0140-6736(04)15436-6

17. Wood J.C., Enriquez C., Ghugre N., Tyzka J.M., Carson S., Nelson M.D., et al. MRI R2 and R2* mapping accurately estimates hepatic iron concentration in transfusion-dependent thalassemia and sickle cell disease patients. Blood 2005; 106 (4): 1460–5. DOI: 10.1182/blood-2004-10-3982

18. Cario H., Grosse R., Janssen G., Jarisch A., Meerpohl J., Strauss G. Guidelines for diagnosis and treatment of secondary iron overload in patients with congenital anemia. Klin Padiatr 2010; 222 (6): 399–406. DOI: 10.1055/s-0030-1265178

19. Akhan O., Akpinar E., Karcaaltincaba M., Haliloglu M., Akata D., Karaosmanoglu A.D., et al. Imaging findings of liver involvement of Wilson’s disease. Eur j radiol 2009; 69 (1): 147–55. DOI: 10.1016/j.ejrad.2007.09.029

20. Chavhan G.B., Babyn P.S., Thomas B., Shroff M.M., Haacke E.M. Principles, techniques, and applications of T2* -based MR imaging and its special applications. Radiographics 2009; 29 (5): 1433–49. DOI: 10.1148/rg.295095034

21. Argyropoulou M.I., Astrakas L. MRI evaluation of tissue iron burden in patients with b-thalassaemia major. Pediatr Radiol 2007; 37 (12): 1191–200. DOI: 10.1007/s00247-007-0567-1

22. Labranche R., Gilbert G., Cerny M., Vu K.-N., Soulières D., Olivié D., et al. Liver iron quantification with MR imaging: a primer for radiologists. Radiographics 2018; 38 (2): 392–412. DOI: 10.1148/rg.2018170079

23. Hernandez R.J., Sarnaik S.A., Lande I., Aisen A.M., Glazer G.M., Chenevert T., et al. MR evaluation of liver iron overload. J comput assis tomogr 1988; 12 (1): 91–4. DOI: 10.1097/00004728-198801000-00017

24. Paisant A., Boulic A., Bardou-Jacquet E., Bannier E., D’assignies G., Lainé F., et al. Assessment of liver iron overload by 3T MRI. Abdom Radiol (NY) 2017; 42 (6): 1713–20. DOI: 10.1007/s00261-017-1077-8

25. Carneiro A.A.O., Vilela G.R., De Araujo D.B., Baffa O. MRI relaxometry: methods and applications. Braz J Phys 2006; 36 (1A): 9–15.

26. Serai S.D., Fleck R.J., Quinn C.T., Zhang B., Podberesky D.J. Retrospective comparison of gradient recalled echo R2* and spin-echo R2 magnetic resonance analysis methods for estimating liver iron content in children and adolescents. Pediatr Radiol 2015; 45 (11): 1629–34. DOI: 10.1007/s00247-015-3378-9

27. Ринкк П.А. Магнитный резонанс в медицине: основной учебник Европейского форума по магнитному резонансу. М.: ГЭОТАР-МЕД; 2003.

28. Назарова Э.Э., Терещенко Г.В., Абакумов М.А., Сманцер В.А., Куприянов Д.А., Сметанина Н.С. Методика проведения Т2* -картирования печени у пациентов с вторичной перегрузкой железом. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2017; 16 (3): 23–7. DOI: 10.24287/1726-1708-2017-16-3-23-27

29. Wood J.C. Guidelines for quantifying iron overload. Hematology Am Soc Hematol Educ Program 2014; 2014 (1): 210–5. DOI: 10.1182/asheducation-2014.1.210

30. Назарова Э.Э., Терещенко Г.В., Куприянов Д.А., Сметанина Н.С., Новичкова Г.А.. 1,5Т или 3Т – что выбрать на первом этапе оценки перегрузки железом печени у детей? Российский электронный журнал лучевой диагностики 2020; 10 (1): 124–32. DOI: 10.21569/2222-7415-2020-10-1-124-132

31. Krafft A.J., Loeffler R.B., Song R., Tipirneni-Sajja A., McCarville M.B., Robson M.D., et al. Quantitative ultrashort echo time imaging for assessment of massive iron overload at 1.5 and 3 Tesla. Mag Reson Med 2017; 78 (5): 1839–51. DOI: 10.1002/mrm.26592

32. Telfer P.T., Prestcott E., Holden S., Walker M., Hoffbrand A.V., Wonke B. Hepatic iron concentration combined with long-term monitoring of serum ferritin to predict complications of iron overload in thalassaemia major. Br J Haematol 2000; 110 (4): 971–7. DOI: 10.1046/j.1365-2141.2000.02298.x