Техника - молодёжи 1985-06, страница 52

ГОРИЗОНТЫ

нового

МЕТОДА

ш

ВАЛЕРИЙ КРУТСКИХ, кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией ЯМР-томографии ВНИИКП Минэлектротехпрома

Что может современный ЯМР-то-мограф?

С помощью этого аппарата можно получить изображение любого сечения таких органов, как головной мозг, легкие, печень, почки. Томограммы сердца — это весьма качественные картины его сечений в любой фазе работы. Получив несколько таких томограмм, можно воспроизвести сокращение сердца, как это делается в мультипликационном фильме. С помощью ЯМР-томографа определяют толщину стенок миокарда, а также величину области, пораженной инфарктом.

Метод ЯМР дал в руки ученым прекрасный инструмент для изучения химических процессов, протекающих в живом организме.

Одними из первых были исследованы ЯМР-спектры соединений фосфора в тканях сердца, мышц, печени. Анализ этих спектров позволяет судить об энергетическом обмене в клетках.

Изучение ЯМР-спектра углерода дает возможность проследить за таким важным процессом, как гликолиз — усвоение организмом глюкозы. Для этого глюкозу метят изотопом С¹³ и следят за ее химическими превращениями в организме.

ЯМР - томография предоставляет новые, небывалые возможности для изучения системы кровообращения-определения, к примеру, скорости и направления кровотока в сосудах. Каким образом? Между подачей на объект возбуждающих радиочастотных колебаний выдерживаются небольшие паузы, во время которых в сосуды поступает кровь, содержащая невозбужденные протоны. Они не дают ЯМР-сигнала — на томограмме возникают темные участки. Чем они темнее, тем больше скорость кровотока. Зная длительность паузы, можно точно вычислить скорость движения крови.

Даже в новом существует самое новое. На базе ЯМР-томографа, раз

Изображение тест-объекта (сосуд с пластмассовыми вставками, заполненный водой), полученное на ЯМР-томографе. Тест-объект ~ необходим для настройки томографа.

работанного в отделении медицинской техники Всесоюзного научно-исследовательского института кабельной промышленности (ВНИИКП) Минэлектротехпрома, осуществлен ряд экспериментов, позволяющих существенно расширить возможности ЯМР-томографии. Прежде всего это переход к микротомографии. Качество томограммы определяется тем, насколько хорошо видны на ней мельчайшие детали объекта. На томограммах современных аппаратов прекрасно различаются элементы размером 1,5 — 2,5 мм. Благодаря последним разработкам ВНИИКП разрешающую способность томографа удалось повысить до 0,1—0,3 мм, в перспективе она составит десятки микрон. Это значит, что томограммы печени, мозга позвоночника можно получить в масштабе, с мельчайшими деталями.

Новые разработки позволят проследить за диффузией крови через мягкие ткани, в частности, через ткани человеческого мозга. Проведение подобных исследований позволит лучше изучить некоторые параметры деятельности мозга.

Сегодня создаются лекарства, содержащие ферромагнитные частицы. Их можно будет сконцентрировать в области больного органа с помощью локального магнитного поля. Это усилит действие препарата и снизит его побочные действия на другие органы. Пронаблюдать за процессом распределения лекарства в организме также можно с помощью метода ЯМР. Ферромагнитные частицы нарушают однородность магнитного поля, и это изменение фиксируется на ЯМР-томограмме

Какой объем информации несли простейшие медицинские приборы — термометры? Всего 16 бит. Одна ЯМР-томограмма содержит информацию объемом 64 тыс. бит — она поместилась бы в томе из нескольких тысяч страниц! И это только начало. С помощью нового метода ученые рассчитывают заглянуть в самые потаенные уголки нашего организма, чтобы понять происходящие в нем процессы и научиться управлять ими.

Аксиальное (поперечное) сечение головы человека, полученное на уровне глаз. Видны полушария мозга, глаза, переносица.

У! У

Томограмма глаза человека, полученная с помощью метода повышенного пространственного разрешения на ЯМР-томографе.

Наблюдение распределения скорости движущейся жидкости в сечении сосуда. В нижней трубке вода стоит, в верхней — течет.

Наблюдение с помощью томографа за транспортировкой лекарственных веществ. В месте локализации ферромагнитных меток видно искажение линий на томограмме.

4 «Техника молодежи» № 6