Запорука успішного лікування – рання діагностика будь-якого захворювання. Про це в один голос твердять усі фахівці. Найпопулярніший спосіб безболісно зазирнути всередину організму – МРТ. Чим же відрізняються сучасні апарати, і що нового обіцяють пацієнтам розробники інноваційних МРТ-технологій?
ЕКСКУРС В ІСТОРІЮ МРТ
Назвати «батьків» МРТ – справа складна. Цей винахід діагностики можна сміливо вписати у список творінь зі спірними авторами. Росіяни стверджують, що МРТ в 1944 році відкрив Завойський, проте в більшості наукових видань «батьками» МРТ називають Ф. Блоха зі Стенфордського університету і Е. Парселла із Гарвардського, які незалежно один від одного відкрили явище ядерного магнітного резонансу. Обидва отримали Нобелівські премії в 1952 році за «розвиток нових методів для точних ядерних магнітних вимірів і пов’язані з цим відкриття». Але офіційним роком винаходу МРТ прийнято вважати 1973. Саме тоді професор хімії та радіології з Нью-Йоркського університету С. Брук опублікував у журналі Nature статтю «Створення зображення за допомогою індукованої локальної взаємодії; приклади на основі магнітного резонансу». Працю було присвячено тривимірним зображенням об’єктів, отриманим за спектрами протонного магнітного резонансу води. Але до 1986 року, до чорнобильської аварії, метод носив назву ЯМР-томографія. Потім частину терміну «ядерний» ліквідували.
Найперші томографи для дослідження тіла людини з’явилися у клініках в 1980–1981 роках, а сьогодні томографія стала окремим напрямком медицини. На даний момент створено 4 класи томографів, кожен із яких має свої характеристики, переваги і недоліки.
«МАЛЕНЬКА, АЛЕ ПО ТРИ… ВЕЛИКА, АЛЕ ПО П’ЯТЬ!»
Низькопольні МРТ (0,3–0,5 Тл) – постійні магніти, економічні та прості в експлуатації, не вимагають заправки гелієм і витрат на споживану електроенергію. Основна їх перевага – низька вартість дослідження. Це апарати, як правило, відкритого типу. Істотні недоліки – низька якість розширення знімків і, як наслідок, невисока інформативна цінність одержуваних матеріалів, а також відсутність універсальності досліджень. На низькопольній апаратурі неможливе Whole body сканування. МРТ до 0,35 Тл за одне сканування може покрити анатомічну зону до 100 см максимум (наприклад, уся ЦНС), після чого буде потрібне переукладання пацієнта й окреме сканування зони, яка залишилася. Крім того, низькопольні магніти погані «порадники» у сфері кардіології, на них неможлива побудова дифузійного тензора і трактографії провідних шляхів головного мозку, неможлива спектроскопія, динамічна МР- ангіографія, функціональні дослідження головного мозку (дослідження зон кортикальної активності, BOLD експерименти) і дуже слабкий рівень мамографії. Однак МРТ зі слабким магнітним полем також має право на життя. Наприклад, у випадку великої маси тіла пацієнта, наявності штучного кришталика, виробленого не з сучасних матеріалів, або страху замкненого простору. Грижа міжхребцевих дисків або солідних розмірів пухлина головного мозку також можуть бути діагностовані і на «слабкому» обладнанні.
Високопольні МРТ (1,0–1,5 Тл) – надпровідні магніти, які використовують кріогенну гелієву систему охолодження. Такі апарати є на сьогодні «золотим стандартом» МРТ-діагностики у світі. За потреби деталізації дрібних морфологічних змін (обстеження черевної порожнини, головного мозку, зв’язкового апарату суглобів) рекомендується обстеження на високопольних апаратах. Переваги – висока інформативна цінність одержуваних під час дослідження матеріалів і можливість дослідження практично будь-яких органів і суглобів. На 1,5 Тл магнітах з Tim технологією можливе сканування всього тіла за один прохід від голови до п’ят (до 205 см). Однак вартість досліджень вища, ніж на низькопольних МРТ.
Надвисокопольні МРТ (3,0 Тл) – апарати, які використовуються, як правило, в науково-дослідній роботі. Вони мають надзвичайно високу інформативну цінність одержуваних під час досліджень матеріалів за дуже високої ціни дослідження.
Ультрависокопольні МРТ (7 Тл) – такі магніти є в одиничних кількостях у деяких країнах, а з діагностичною метою використовується лише один апарат у Німеччині. Системи з такою високою напруженістю магнітного поля відповідають 140 000-кратному магнітному полю Землі. Використання ультрависокого поля семи-теслового сканера – перший крок у порівнянні мікроструктури і функцій людського мозку. Апарат дає змогу нейрофізіологам і нейрофізикам досліджувати соматосенсорну кору мозку. Його планують використати як інноваційний метод діагностики епілепсії. Крім того, за допомогою томографа 7 Тл дослідникам вдасться ознайомитися з найдрібнішими структурами людського тіла, зокрема з окремими клітинами та процесами обміну речовин. Наприклад, за допомогою МРТ із силою поля 7 Тесла можна однозначно встановити стан хряща. Однак, у діагностиці патологій серця з використанням цього апарата виникають проблеми. Його велика потужність призводить до спотворень ЕКГ. Для запобігання цьому було розроблено спосіб акустичного серцевого запуску, який дає змогу за високої потужності проводити регулювання між рухами серця і МРТ. Кілька високочастотних котушок змогли усунути обмежену глибину проникнення випромінювання магнітного резонансу. Це дозволило досягти рівномірного освітлення серця.
УКРАЇНСЬКЕ «НАДБАННЯ»
Перший апарат з напруженістю магнітного поля 0,5 Тесла марки PHILIPS з’явився до 1991 року ще за часів СРСР. Його встановили в Херсонській області та вивели з експлуатації 4 роки тому. На сьогодні в Києві функціонує 34 МРТ-апарати, в Україні – близько 70. Багато це чи мало? Норми за останні 10 років змінилися. Якщо в 2000 році планувалося, що одного томографа вистачить на 300 000 осіб, зараз вважається, що один апарат має обслуговувати не більш як 50 000 осіб. У Німеччині, наприклад, один МР-томограф з напруженістю магнітного поля 1,5 Тесла встановлюється з розрахунку на 15 000 населення. А в Кореї кількість МРТ-сканерів на 1 мільйон осіб становить 20 апаратів, що є третім за рахунком показником після Японії (40,9) і США (25,9).
Скільки ж апаратів в Україні відповідає потрібним (європейським) вимогам? «Питання не таке просте, – каже Олексій Івахненко, лікар-невролог вищої категорії, головлікар лікувально-діагностичного центру міжнародного інституту біологічних систем. – Адже важливо не тільки «залізо» – технічні складові томографа, а й те програмне забезпечення, яке потрібне для виконання діагностики, та підготовка персоналу, вміння зробити висновок згідно з європейським протоколом. Це необхідні умови для того, щоб, скажімо, нейрохірург у Німеччині не потребував дублювання цього дослідження у себе, а прийняв те, що пацієнтові було виконано тут, в Україні. На жаль, загальна кількість таких центрів в Україні не велика… Можна порахувати на пальцях однієї руки».
Якщо говорити про апарати останнього покоління, то в Україні на сьогодні функціонує лише один: встановлений у жовтні 2011 року в Києві на базі госпіталю СБУ трьохтесловий МРТ. Ця унікальна високопольна система, що відноситься до елітного сегмента діагностичного ринку, створена на основі передової інноваційної технології в галузі медичної візуалізації та оптимальна для використання в усіх областях клінічної та практичної медицини. Трьохтеслові МРТ мають ряд переваг під час досліджень головного мозку, виконання спектроскопії, трактографії, МР-ангіографії церебральних судин і багатьох інших видах спеціальних досліджень. Можливо, із придбанням цього апарата в нашій країні започатковано еру своєчасної, якісної діагностики.
ПОГЛЯД У МАЙБУТНЄ
Основою прогресу МРТ- діагностики є розвиток цифрових технологій, що забезпечують можливість математичної обробки зображень (наприклад, створення багатоплощинних і тривимірних реконструкцій), комп’ютерного моделювання хірургічних втручань, отримання функціональної інформації (наприклад, картування кори головного мозку). В останні десять років у країнах Західної Європи та США спостерігається повсюдний відхід від традиційних аналогових технологій радіології (статичне зображення на плівці) з їх планомірною заміною на цифрові носії інформації. Разом із тим уже в багатьох російських медичних центрах зберігання діагностичних зображень здійснюється в цифрових архівах на основі магнітних стрічок або жорстких дисків, а результати всього обстеження передаються пацієнтові на лазерному компакт-диску. Розвиток цифрової радіології є основою створення телерадіологічних мереж (у тому числі інтегрованих у лікарняну систему електронної історії хвороби) для проведення віддалених консультацій. Основне технологічне вдосконалення сучасної МРТ полягає в постійному збільшенні швидкості томографії, подальшої спеціалізації обстежень та розвитку програм комп’ютерної обробки зображень.
Актуальним напрямком розвитку МР-томографів також є створення недорогих і вузькоспеціалізованих апаратів, які можна використовувати для обстеження певних анатомічних зон. Такі томографи знаходять своє застосування, наприклад, в ортопедії, і мають ряд переваг: високе співвідношення сигналу/шуму і просторовий дозвіл, невеликі розміри (маса близько 600 кг), невисока вартість, низькі експлуатаційні витрати.
Також перспективним напрямком розвитку МР- томографії є створення томографів, що дають змогу проводити динамічні дослідження, за яких МР-зрізи обстежуваної ділянки отримують в умовах різного ступеня згинання-розгинання в суглобах пацієнта. Такі дослідження з функціональними пробами безумовно актуальні для клінік і відділень, які займаються захворюваннями опорно-рухового апарату.
Тетяна ПРИХОДЬКО, спеціально для «ВЗ»
