ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение магнитного поля сердца из "Биомагнитные измерения" Наиболее существенные этапы развития кардиомагнитных измерений приведены в табл. 2.1 (здесь указаны в основном технические и экспериментальные достижения и не отражены теоретические результаты). [c.70] Записи индукции магнитного поля сервд1а по аналогии с электрокардиограммой (ЭКГ) обычно называют магнитокардиограммой (МКГ). [c.70] Измерение и интерпретация магнитного поля сердца - это в настоящее время наиболее хорощо разработанная часть области биомагнетизма. [c.71] Сердце как электрический генератор. Сердце человека состоит в основном из мыщечной возбудимой ткани, его масса около 0,3 кг, в грудной клетке оно занимает пространство диаметром около 10 см. Главные отделы сердца - зто два предсердия со стенками толщиной около 0,3 см и два желудочка с более толстыми стенками (правый имеет толщину стенки около 0,5 см, левый 1 -2 см). [c.71] Сердце расположено в грудной клетке несимметрично. Геометрический центр желудочков находится приблизительно в трансверсальной плоскости, проходящей между четвертым и пятым межреберьями у края грудины, и смещен в этой плоскости влево и вперед относительно середины сечения грудной клетки этой плоскостью (рис. 2.2). Основная нагрузка по перекачке крови в системе кровообращения приходится на левый желудочек, поэтому он существенно преобладает над другими отделами сердца по массе возбудимой и сокращающейся мыщечной ткани — миокарда и как область возникновения био-электртческих генераторов вносит основной вклад в электромагнитное поле, создаваемое сердцем во.внешнем пространстве. [c.71] В нормальных условиях перед началом каждого цикла возбуждения все клетки миокарда находятся в невозбужденном, т.е. электрически поляртзованном состоянии. Это означает, что между внутренней и наружной поверхностями мембраны каждой клетки поддерживается разность потенциалов, приблизительно равная -90 мВ (трансмембранный потенциал покоя). Поверхности соприкосновения соседних клеток миокарда имеют многочисленные контактные зоны -участки низкого сопротивления для токов, протекающих между внутриклеточными пространствами клеток. Некоторые структуры миокарда, в частности так называемая проводниковая система, состоят из совокупностей электрически связанных клеток, которые до некоторой степени обособлены от окружающей ткани и образуют волокна, проводящие возбуждение в направлении своей продольной оси. Основная масса сердца образована сократительным миокардом - совокупностью связанных вьпцеуказанным образом клеток эту сложную объемную структуру сетчатого типа называют электрическим функциональным синцитием, учитывая ее способность генерировать и проводить импульсы электрического возбуждения, сопровождающиеся согласованными сокращениями соответствующих мышечных волокон. [c.71] Цикл возбуждения сердца начинается с возникновения импульса возбуждения в синусовом узле, расположенном в верхней части правого предсердия (рис. 2.3). Здесь клетки возбуждаются автоматически, образуя нормальный водитель ритма сердца. Возбуждение заключается в электрической деполяризации мембран и соответствует крутой восходящей части импульса трансмембранного потенциала (потенциала действия). [c.71] Выщеуказанные фазы сердечного цикла и электрофизиологические состояния миокарда находят отражение в электрическом потенциале, измеряемом на поверхности тела. В частности, на стандартной электрокардиограмме, отводимой от поверхности тела ( жс. 2.3), зубец Р порождается процессом деполяризации предсердий, комплекс 0]К.8 — процессом деполяризации желудочков и зубец Т — процессом реполяризации желудочков. Горизонтальные участки электрокардиограммы Т-Р и 8 Т соответствуют состояниям покоя и полного возбуждения. При наличии в сердце областей повреждения на электрокардиограмме наблюдается относительное смещение участков Т-Р и З-Т. Аналогичные по характеру отклонения регистрируются при записи пространственных компонент вектора магнитной индукции на них обычно можно выделить участки быстрого изменения, соответствующие комплексу (2Л5, а также участки, соответствующие зубцам РиГ. [c.75] Таким образом, электрофизиологические процессы в возбуждающейся мьшще сердца порождают в окружающей среде электромагнитное поле. Измерение и интерпретация электрической составляющей этого поля, точнее, электрических потенциалов положены в основу электрокардиографических методов диагностики. Интересующая нас в данном случае магнитная составляющая электромагнитного поля сердца порождается теми же самыми биоэлектрическими генераторами, что и электрическая составляющая, поэтому вопрос о структуре этих генераторов имеет важное значение и п Ж анализе магнитного поля сердца. [c.75] В принципе первичным электрическим генератором миокарда, как и других возбудимых тканей, являются ионные токи, возникающие под влиянием химических, или концентрационных сил в мембранах клеток (в соответствии с терминологией электродинамики это сторонние токи). [c.75] В связи с распространением сквид-магнитометров и накоплением экспертментальных данных более высокого качества постепенно формируются основные методические подходы к измерению и визуальному отображению магнитного поля сердца, а также его диагностической интерпретации. Следует отметить, что многое в этих подходах было непосредственно заимствовано из области электрокардиографии, однако целый ряд особенностей методики диктуется свойствами магнитного поля сердца, в частности тем фактом, что измеряемая магнитная индукция является векторной величиной. [c.77] Наиболее распространенный способ записи магнитокардиограмм — это измерение магнитного поля сердца в точках, равномерно распределенных на передней поверхности грудной клетки или во фронтальной плоскости в непосредственной близости от этой поверхности, иногда во фронтальной плоскости, касательной к поверхности спины. В этих областях магнитное поле сердца достаточно ощутимо, чтобы его можно было измерить при помощи существующего оборудования. [c.77] Для получения наиболее полного представления о магнитном поле нужно измерять в каждой точке три ортогональные компоненты вектора магнитной индукции, однако чаще измеряют только компоненту, нормальную к поверхности грудной клетки (или к фронтальной плоскости). Это обосновывается тем, что указанная компонента в меньшей степени зависит от внутренних неоднородностей тела, чем компоненты, тангенциальные к поверхности тела (см. гл. 3). [c.77] В результате теоретического исследования и экспериментов на физических моделях грудной клетки, учитывающих влияние ограниченности и внутренней неоднородности тела на магнитное поле сердца, было показано, что оптимальное положение приемных катушек однопозиционной магнитокардиографической системы отведений — над четвертым межреберьем у края грудины (что соответствует позиции грудного отведения Кг стандартной электрокардиографической системы отведений). Дня того чтобы измеренные значения компонент магнитной индукций в задне-переднем, право-левом, и нижне-верхнем направлениях бьши пропорциональны соответствующим компонентам магнитного вектора сердца, они должны быть умножены на коэффициенты 1, —1 и —1 соответственно. [c.80] Очевидно, применение однопозиционных векторных магнитометров не ограничивается измерением векторных магнитокардиограмм на основе гипотезы о магнитном диполе сердца с фиксированной точкой расположения. В принципе такой магнитометр позволяет осуществить измерение пространственного вектора магнитной индукции в заданных точках, например в точках, распределенных у передней поверхности тела на заданной сетке, как бьшо указано выше. [c.81] Вернуться к основной статье