Концепции МРТ количественного определения железа в печени – будущее современных мультипараметрических методов: обзор

ВВЕДЕНИЕ: Накопление избытка железа в организме, или системная перегрузка железом, возникает по разным причинам, в основном в результате наследственных нарушений путей регуляции железа, при длительном и/или регулярном переливание крови, неконтролируемом распаде гемоглобина при гемолитических анемиях, гематологических злокачественных новообразованиях. Дисметаболическая перегрузка железом может быть связана с хроническими заболеваниями печени и метаболическим синдромом.

Несмотря на оптимальный контроль соблюдения хелатирования, происходит отложение железа в жизненно важных органах, таких как печень, сердце, эндокринные железы, с их дальнейшим повреждением. Концентрация железа в печени (Liver Iron Concentration, LIC) линейно связана с общими запасами железа в организме и может содержать около 70% железа от его общего количества.

Внедрение МРТ в алгоритм обследования пациентов с болезнями накопления обеспечивает раннюю диагностику состояния перегрузки железом и контроль эффективности проводимой терапии. Современные протоколы и программное обеспечение по данным МРТ позволяют одновременно выявлять комплексные нарушения депонирования железа и метаболические расстройства, сопровождаемые стеатозом печени.

ЦЕЛЬ: Обобщить современное состояние и перспективы клинического использования МР-методик количественной оценки содержания железа в печени.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Проведен анализ основных публикаций отечественной и зарубежной литературы о неинвазивной оценке степени перегрузки печени железом за последние 10 лет в основных медицинских базах данных: Medline/PubMed, РИНЦ/Elibrary, КиберЛенинка, Google Scholar.

РЕЗУЛЬТАТЫ: Выявлено, что основными методами МРТ неинвазивной оценки содержания железа в печени являются SIR и R2*-релаксометрия. Последняя определяет современные подходы как к качественной, так и к количественной оценке перегрузки железом, обеспечивая линейную корреляцию с LIC. Информация о диффузных изменениях паренхимы имеет большое значение, поскольку наличие жировых депозитов в печени может привести к искажению показателей R2*, поэтому совершенно рациональным является одномоментное количественное определение депозитов железа и жира в печени.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Диагностика перегрузки печени железом необходима для контроля и корректировки оптимального лечения для предупреждения побочных эффектов хелатной терапии. Использование МРТ с этой целью играет колоссальную роль, поскольку одномоментное получение количественных данных о R2* и PDFF позволяет комплексно оценить содержание жира и степень перегрузки железом, что недоступно другим методам визуализации. Внедрение мультипараметрических протоколов МРТ печени с адаптацией под новое программное обеспечение позволит выйти на новый уровень диагностики заболеваний печени.

МРТ выступает основным инструментом визуализации, количественной оценки и стратификации рисков перегрузки печени железом. Современная мультипараметрическая МРТ печени имеет перспективное клиническое значение для количественной оценки депозитов железа и степени стеатоза в комплексной диагностике диффузных заболеваний печени.

1. Pipaliya N., Solanke D., Parikh P. et al. Comparison of Tissue Elastography With Magnetic Resonance Imaging T2* and Serum Ferritin Quantification in Detecting Liver Iron Overload in Patients With Thalassemia Major // Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2017. Vol. 15, No. 2. Р. 292–298.e1. doi: 10.1016/j.cgh.2016.08.046.

2. Титова А.М., Труфанов Г.Е., Фокин В.А. T2* магнитно-резонансная релаксометрия в количественной оценке перегрузки железом // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2018. № 2 (62).

3. Atmakusuma T.D., Lubis A.M. Correlation of Serum Ferritin and Liver Iron Concentration with Transient Liver Elastography in Adult Thalassemia Intermedia Patients with Blood Transfusion // J. Blood Med. 2021. Vol. 12. Р. 235–243. doi: 10.2147/JBM.S303703.

4. Tsitsikas D.A., Nzouakou R., Ameen V. et al. Comparison of serial serum ferritin measurements and liver iron concentration assessed by MRI in adult transfused patients with sickle cell disease // Eur. J. Haematol. 2014. Vol. 92, No. 2. Р. 164–167.

5. Stark D.D., Bass N.M., Moss A.A. et al. Nuclear magnetic resonance imaging of experimentally induced liver disease // Radiology. 1983. Vol. 148, No 3. Р. 743–751. doi: 10.1148/radiology.148.3.6192464.

6. Алибиев Д.Е., Завадовская В.Д., Саприна Т.В., Мусина Н.Н., Мурдинов Р.Я., Зоркальцев М.А., Килина О.Ю. Синдром перегрузки железом. Этиопатогенез. Методы магнитно-резонансной томографии для количественной оценки состояния перегрузки железом: обзор // Лучевая диагностика и терапия. 2024. Т. 15, № 1. С. 7–14.

7. Henninger B., Alustiza J., Garbowski M. et al. Practical guide to quantification of hepatic iron with MRIE // Еur. Radiol. 2020. Vol. 30, No. 1. Р. 383–393. doi: 10.1007/s00330-019-06380-9.

8. Serai S.D., Fleck R.J., Quinn C.T. et al. 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. Vol. 45, No. 11. Р. 1629–1634. doi: 10.1007/s00247-015-3378-9.

9. Paisant A., Boulic A., Bardou-Jacquet E. et al. Assessment of liver iron overload by 3 T MRI // Abdom. Radiol (NY). 2017. Vol. 42, No. 6. Р. 1713–1720. doi: 10.1007/s00261-017-1077-8.

10. D’Assignies G., Paisant A., Bardou-Jacquet E. et al. Non-invasive measurement of liver iron concentration using 3-Tesla magnetic resonance imaging: validation against biopsy // Eur. Radiol. 2018. Vol. 28, No. 5. Р. 2022–2030. doi: 10.1007/s00330-017-5106-3.

11. Назарова Э.Э., Терещенко Г.В., Абакумов М.А. и др. Методика проведения Т2*-картирования печени у пациентов с вторичной перегрузкой железом // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2017. Т. 16, № 3. С. 23–27.

12. Назарова Э.Э., Куприянов Д.А., Новичкова Г.А. и др. Неинвазивная диагностика перегрузки железом методом магнитно-резонансной томографии // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2020. Т. 19, № 3. С. 158‒163.

13. Unal E., Idilman I.S., Karçaaltıncaba M. Multiparametric or practical quantitative liver MRI: towards millisecond, fat fraction, kilopascal and function era // Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 2017. Vol. 11, No. 2. Р. 167–182. doi: 10.1080/17474124.2017.1271710.

14. Савченков Ю.Н., Труфанов Г.Е., Фокин В.А. и др. Методика магнитно-резонансной томографии для количественной оценки биомаркеров при хронических заболеваниях печени. Вестник медицинского института «РЕАВИЗ» // Реабилитация, Врач и Здоровье. 2024. Т. 14, № 1. С. 159–167.

15. Garbowski M.W., Carpenter J.P., Smith G. et al. Biopsy-based calibration of T2* magnetic resonance for estimation of liver iron concentration and comparison with R2 Ferriscan // J. Cardiovasc. Magn Reson. 2014. Vol. 16. Р. 40. doi: 10.1186/1532-429X-16-40.

16. Hankins J.S., McCarville M.B., Loeffler R.B. et al. R2* magnetic resonance imaging of the liver in patients with iron overload // Blood. 2009. Vol. 113. Р. 4853–4855. doi: 10.1182/blood-2008-12-191643.

17. Henninger B., Zoller H., Rauch S. et al. R2* relaxometry for the quantification of hepatic iron overload: biopsy-based calibration and comparison with the literature // Rofo. 2015. Vol. 187. Р. 472–479. doi: 10.1055/s-0035-1550887.

18. Титова А.М., Труфанов Г.Е., Фокин В.А. T2* магнитно-резонансная релаксометрия в количественной неинвазивной оценке перегрузки железом печени и сердца // Трансляционная медицина. 2017. Т. 4, № 5. С. 37–45.

19. França M., Martí-Bonmatí L., Porto G. et al. Tissue iron quantification in chronic liver diseases using MRI shows a relationship between iron accumulation in liver, spleen, and bone marrow // Clin. Radiol. 2018. Vol. 73, No. 2. Р. 215.e1–215.e9. doi: 10.1016/j.crad.2017.07.022.

20. França M., Alberich-Bayarri Á., Martí-Bonmatí L., Oliveira P., Costa F.E. et al. Accurate simultaneous quantification of liver steatosis and iron overload in diffuse liver diseases with MRI // Abdom. Radiol. (NY). 2017. Vol. 42, No. 5. Р. 1434–1443. doi: 10.1007/s00261-017-1048-0.

21. Frittoli B., Bertuletti M., Angelini V. Case Series: Clinical Application in Liver Fat and Iron Quantification using LiverLab // MAGNETOM Flash. 2020. Vol. 76, No. 1.

22. Bhimaniya S., Arora J., Sharma P., Zhang Z., Khanna G. Liver iron quantification in children and young adults: comparison of a volumetric multi-echo 3-D Dixon sequence with conventional 2-D T2* relaxometry // Pediatr. Radiol. 2022. Vol. 52, No. 8. Р. 1476–1483. doi: 10.1007/s00247-022-05352-4.

23. Serai S.D., Smith E.A., Trout A.T. et al. Agreement between manual relaxometry and semi-automated scanner-based multi-echo Dixon technique for measuring liver T2* in a pediatric and young adult population // Pediatr. Radiol. 2018. Vol. 48, No. 1. Р. 94–100. doi: 10.1007/s00247-017-3990-y.

24. Biesbroek P., Amier R., Teunissen P. Changes in remote myocardial tissue after acute myocardial infarction and its relation to cardiac remodeling: A CMR T1 mapping study // PLoS One. 2017. Vol. 12, No. 6. Р. e0180115. doi: 10.1371/journal.pone.0180115.

25. Triadyaksa P., Oudkerk M., Sijens P. Cardiac T2 * mapping: Techniques and clinical applications // J. Magn. Reson. Imaging. 2020. Vol. 52, No. 5. Р. 1340–1351. doi: 10.1002/jmri.27023.