Бьющееся сердце в HD

Исследователи Шарите и Макс Дельбрюк из Центрa молекулярной медицины разработали новый метод изображения бьющегося человеческого сердца, имеющий до сих пор недостижимое высокое разрешение. 

Для этого они использовали один из самых сильных в мире аппаратов магнитно-резонансной томографии с мощностью поля 7 Тесла, который может обеспечить снимками в очень высоком разрешении. Для сравнения, нормальные МРТ работают с напряженностью поля 1,5 Тесла, что в 31 000 раз больше магнитного поля Земли. 

Проблема мощности поля

С обычной МРТ уже возможно создавать анимации бьющегося сердца. Это достигается путем синхронизации изображения с движением сердца, потому что МРТ не позволяет делать снимки в режиме реального времени. Сравнение между МРТ и сердцебиением функционирует в полях 1,5 Тесла с помощью использования электрокардиограммы (ЭКГ). Увеличение напряженности поля до 7 Тесла, однако, приводит к значительным искажениям в ЭКГ, которые делают идентификацию важнейшего для синхронизации R- зубца практически невозможной. По этой причине исследователи разработали метод акустического сердечного запуска (ACT), чтобы даже при этих условиях проводить регулирование между МРТ и сердечными движениями. 

"Акустический запуск основывается на старой доброй фонокардиограмме, или цифровом стетоскопе. Но он имеет свои особенности, так как он может относительно тихие сердечные тоны воспринимать даже в обстановке МРТ с уровнем громкости звука более 100 дБ (сопоставим с рок-концертом )", говорит руководитель исследования профессор Ниндорф. 

Другая проблема большой мощности поля – ограниченная глубина проникновения излучения МРТ – была решена комбинированным использованием нескольких высокочастотных катушек. "Это позволяет модулировать высокочастотные возбуждения таким образом, чтобы сердце было равномерно освещено", продолжил Ниндорф. В отличие от нового в обычных МРТ находится только один источник. 

Новые возможности в диагностике сердца 

Новый метод позволяет получать гораздо более четкое изображение, чем обычные МРТ. На примере с фотографией увеличение разрешения МРТ можно сравнить с цифровыми фотоаппаратами разрешение которых в настоящее время колеблется от 10 мегапикселей до 50 мегапикселей. Это позволяет, в частности, лучше обнаруживать функциональные нарушения сердца, даёт новые возможности для изображения миокарда и лучшей визуализации сосудов, таких как коронарные артерии. 

Публикации:
Cardiac Chamber quantification using magnetic resonance imaging at 7 Tesla--a pilot study. Сердечная палаты количественного использованием магнитно-резонансной томографии в 7 Тесла – экспериментальное исследование
Florian von Knobelsdorff-Brenkenhoff et al.; European Radiology, 20(12): 2844-52; 2010
Acoustic cardiac triggering: a practical solution for synchronization and gating of cardiovascular magnetic resonance at 7 Tesla. Акустическая сердечной запуска: практическое решение для синхронизации и стробирования сердечно-сосудистых магнитного резонанса в 7 Тесла
Tobias Frauenrath et al.; Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 12: 67; 2010