Техника - молодёжи 2000-12, страница 30
ТЕХНИКА МЕДИЦИНА Среди современных методов диагностики заболеваний в последние годы особенно активно развиваются неинвазив-ные, то есть такие, при которых не требуется прямое проникновение инструмента через кожные покровы обследуемого. Из них особенно информативны, по мнению ученых-меди-ков, так называемые интраскопичес-кие методы: рентген-компьютерная томография, ядерно-магниторезо-нансная (ЯМР) томография и ЯМР-спектроскопия, а также позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). О новых возможностях применения ЯМР-томографов и ПЭТ-сканеров и пойдет речь в этих заметках. ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ЛЕГКИХ с помощью ЯМР-томогра-фии разработан в Германии. Он был представлен на минувшей выставке Expo 2000 в Ганновере и заслужил высокую оценку специалистов и прессы. По сообщению «Bild der Wissenschaft», для диагноза легочных заболеваний немецкие медики ежегодно делают 21 млн рентгеновских снимков. Однако эти снимки недостаточно контрастны, а рентгеновское излучение вредно для организма. Иное дело — ЯМР-томография. При этом тело пациента не просвечивается жесткими лучами, а подвергается воздействию сильного магнитного поля, которое определенным образом ориентирует в нем ядра атомов водорода — на манер магнитных стрелок Под воздействием радиоимпульсов протоны резонируют, излучая, в свою очередь, радиоволны. Эти сигналы улавливаются томографом и превращаются с помощью специальной компьютерной программы в стереоскопические (3-D) изображения внутренних органов. Качество снимков улучшают вводимые в ткани контрастные вещества. Сравнение полученных таким способом изображений с видом здоровых органов позволяет оценить состояние обследуемого. Но вот что касается легких, тут данная методика до сих не приносила желаемого успеха. При многих заболеваниях, протекающих с нарушением дыхания, таких, например, как астма или эмфизема, ЯМР-томограф дает недостаточно четкое изображение — из-за незначительной плотности легочной ткани. А столь важные для диагностики легкого вещества, как кислород и азот, вовсе не регистрирует. Поэтому исследователи пытаются улучшить снимки легкого тем. что вынуждают пациентов вдыхать безопасные газы в качестве контрастного вещества. Особенно перспективны поляризованные инертные газы. Испытания показали, что насыщение легкого ими позволяет получить отчетливое изображение. Лучшее в сравнении с водородом намагничивание поляризованных инертных газов облегчает работу томографа. Таким образом медики хотят не только диагностировать на ранней стадии астму, муко- ПРОНИКНОВЕННЫМ висцидоз и другие легочные заболевания, но и дополнительно проверять эффективность лечения. В Германии основы нового метода заложили Эрнст Вильгельм Оттен и Вернер Гайль из Института физики при Университете в Майнце. В противовес своим американским коллегам из Принстонского университета и Гэсударственного университета Нью-Йорка в Stony Brook, которые в 1994 году впервые сделали с помощью поляризованного инертного газа ксенон-129 томограмму препарированного легкого мыши, Оттен и Гайль избрали для своих опытов в качестве контрастного средства гелий-3. На их взгляд, ксенон здесь не очень подходит, так как он всасы- В трубе Я MP-то- ► мографа пациент «просвечивается» практически безвредными магнитными полями. в эксперименте с одной 30-летней испытуемой позволил констатировать признаки уже застаревшей легочной эмфиземы И это при том, что хотя особа и курила, но чувствовала она себя совершенно здоровой и на легкие не жаловалась. В совместной работе с учеными Института физики, а также Клиники радиологии и анестезии при Университете в Майнце разработаны различные варианты метода. Современная техника позволяет вводить в дыхательные пути пациентов точно отмеренное количество поляризованного гелия-3, прослеживать его движение по дыхательным путям и в десятую долю секунды фиксировать изображение на пленке. Появляется возможность также опре- Щелчок клавишей мыши — и направ ление срезов изображения установлено. 3-D-np0CM0Tp этой здоровой артерии в области сердца (обведена кружком) продолжался 22 с. Данные снимаются между ударами сердца. (На левом из снимков.) Поврежденная инфарктом ткань ярко освещена (см. стрелку). Здоровая мускулатура образует темное кольцо (в кружке). Время сканирования 10 с. вается кровью и оказывает наркотическое воздействие на пациентов Первоначально опыты с поляризованным гелием-3 велись в русле фундаментальных исследований структуры ядра. О возможности использовать этот изотоп в медицине Оттен и Гайль задумались лишь после того, как прочли статью в журнале «Nature», где освещались эксперименты их коллег из вышеупомянутых американских университетов. И вот, используя ЯМР-томограф и поляризованный гелий-3 в качестве контрастного вещества, Оттен и Гайль, совместно с радиологом из Майнца Манфредом Те-леном и экспертами Немецкого ракового исследовательского центра в Гайдель-берге, получили наконец отчетливое изображение воздушного распределения в легком. Новый метод настолько точен, что m делять содержание и потребление кислорода легким и распознавать разрушенные или болезненно измененные легочные пузырьки. Оттен и Гайль планируют создать центральную станцию распределения поляризованного гелия-3. Газ там будет производиться в требуемых количествах и доставляться в больницы. Сама доставка заставляет исследователей поломать голову. Так называемое «время релаксации» — период, в течение которого поляризованный гелий-3 частично возвращается в исходное состояние, — составляло вначале только один час. В стеклянном резервуаре со специальным фольгиро-ванием время релаксации удалось увеличить до 11,5 дней. Ученые в Англии и Америке идут другим путем. Они разработали прибор который ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 12 2000 28 |
