Установка и поддержка МРТ и КТ

Увеличение сигнала в МРТ в 10 000 раз

МРТ является универсальным диагностическим методом, однако и у него есть свои ограничения. Например, визуализация легких: в воздушных полостях легких находится очень мало объектов, которые можно визуализировать на МРТ. Речь идет о протонах — ядрах водорода, которые есть во всех тканях организма. Именно они дают сигнал на МРТ. Для визуализации невидимых областей в МРТ применяют контрастные вещества (в основном жидкие на основе гадолиния). В случае воздушных полостей контрастным веществом является газ. Плотность его частиц также мала. Некоторые газы, а именно благородные — гелий 3Не. криптон 83Kr, ксенон 129Хе, возможно визуализировать на МРТ, переведя их в гиперполяризованное состояние. Гиперполяризация газов создается путем оптической накачки мощными лазерами. На выходе получается высокополяризованный газ, который безопасен для дыхания, не радиоактивен и не токсичен.

Fain, S.B., Korosec, F.R., Holmes, J.H., O’Halloran, R., Sorkness, R.L. and Grist, T.M. (2007), Functional lung imaging using hyperpolarized gas MRI. J. Magn. Reson. Imaging, 25: 910-923. https://doi.org/10.1002/jmri.20876

На изображении слева показано изображение 3Не МРТ от гелия в легких, справа обычное МРТ. Дополнительным преимуществом МРТ благородных газов является отсутствие фонового сигнала от протонов тканей организма. Клиническую информацию получают с совмещенных изображений 3Не и обычного протонного 1Н МРТ.

Благородный газ 129Хе проявляет различные свойства в пустых полостях, тканях и плазме крови. За счет этого можно провести уникальные исследования состояния легких.

Grist, James T et al. “Hyperpolarized 129Xe MRI Abnormalities in Dyspneic Patients 3 Months after COVID-19 Pneumonia: Preliminary Results.” Radiology vol. 301,1 (2021): E353-E360. doi:10.1148/radiol.2021210033

На серии 129Хе МРТ изображений (60-летний мужчина с одышкой после COVID-19 в анамнезе, через 172 дня после выписки) наглядно демонстрируется преимущество использования гиперполяризованных газов при контроле постковидных изменений: (A) КТ, (B) вентиляция и (C) фазовая визуализация эритроцитов. (D) газ и (E) фазовая визуализация эритроцитов для здорового контроля. МРТ-изображения 129Xe показаны в корональной проекции для обоих пациентов с разрушенными эритроцитами у пациента.

Данный метод широко распространен за рубежом, в Великобритании входит в рутинную клиническую практику. В России ведутся разработки по внедрению гиперполяризованных методов в МГУ им. М.В. Ломоносова, Институте проблем лазерных и информационных технологий РАН, Международном томографическом центре (г. Новосибирск).

Чиллер и не только

Как устроена система вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения помещения МРТ