ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Магнитокардиография из "Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм" Сердце человека порождает наиболее сильные электрические и магнитные поля в организме. Болезни же сердца представляют собой одну из главных опасностей для человека в современном мире. Поэтому именно магнитокардиография была первой областью применения биомагнитографии, еще до появления сквидов. [c.97] Электрическая активность сердца исследуется с помощью электрокардиографии [142], т.е. регистрации электрических потенциалов в определенных точках поверхности тела. Кривая изменения этих потенциалов со временем называется электрокардиограммой (ЭКГ) и имеет вид периодической, с частотой пульса, последовательности серий пиков, для каждого из которых есть обозначение Д Q, R, S, Т. Первый связан с деятельностью предсердий, остальные - желудочков сердца. При снятии ЭКГ с разных точек ( в разных отведениях ) формы пиков несколько отличаются. При снятии ЭКГ в стандартном отведении изменение формы и расположения пиков по отношению к норме указывает на нарушение сердечной деятельности. [c.97] Стремление получить дополнительную информацию о работе сердца стимулировало развитие магнитокардиографии (МКГ). Первые результаты бьши получены Бойлем и Макфи, а в Советском Союзе Сафоновым и др. с помощью индукционных катушек с большим числом витков (до миллиона) и ферритовым сердечником [84, 85]. Ливанов с сотрудниками [143] использовали для МКГ более чувствительный магнитометр — на парах цезия с оптической накачкой. Применение же сквид-магнитометров [100, 61, 144 — 146] дало возможность получать МКГ с таким же разрешением, что и ЭКГ, и приступить к широким исследованиям магнитной активности сердца. [c.97] На рис. 22 приведены примеры магнитокардиограмм, снятых у двух испытуемых при различных уровнях шума измерительного градиометра — 100 и 25 фТл/ /Гц. Видно, что в обоих случаях сквид-градиометр обеспечивает хорошее качество МКГ, Естественно, низко шумящий прибор позволяет более тонко разрешать детали кардиограммы. Обе записи сделаны при расположении чувствительной петли в 20 мм от груди в ее левой части (положение С4, см. ниже). Измерена компонента поля, перепендикулярная поверхности груди. МКГ содержит те же характерные признаки, что и ЭКГ, поэтому пикам МКГ присвоены те же обозначения Р, Q, R, S, Т (рис. 22). Максимальная амплитуда Я составляет около 50 пТл, но сильно варьирует у разных людей. При снятии ЭКГ электроды закрепляются на коже, датчик же МКГ достаточно приблизить к груди. МКГ вполне хорошего качества получаются при расстоянии до 5 см от поверхности тела ). [c.97] При измерении МКГ по всей сетке получаются карты распределения магнитного поля для каждого момента сердечного цикла, аналогичные показанным на рис. 24 [148]. [c.99] Из последовательности таких карт можно составить мультипликационный кинофильм, дающий очень наглядное и информативное изображение всей совокупности кардиографических данных. Использование небольших ЭВМ с выходом на телеэкран (дисплей) позволит применять этот метод в клинической практике. [c.99] Были исследованы возможности магнитокардиографии при наложении внешнего магнитного поля [66, 153, 154]. Увеличение поля примерно втрое по сравнению с земным магнитным полем несколько изменяет вид МКГ, Причиной являются колебания объема сердца при сокращениях, что приводит к изменению эффективной магнитной восприимчивости торса, так как окружающие сердце легкие имеют восприимчивость, сильно отличную от остальных каней. Применение этого способа может позволить без зондового вмешательства определять величину кровотока в сердце. Правда, новой информации об электрической активности сердца этот метод не дает. [c.101] Интерпретации этих двух сдвигов различны. Г-сдвиг означает, что во время сокращения желудочков сердца (в систолический период) пробегающие по сердечной мышце фронты деполяризации и последующей реполяризации клеток дают не компенсирующие друг друга магнитные поля, что отражает патологическое состояние. 5Г-сдвиг наблюдался у пациентов с ранней реполяризацией и блокадой левой ножки пучка Гиса. Реально 5Г-сдвиг — это периодический (с периодом пульса), а не постоянный магнитный сигнал, в то время как Гб-сдвиг есть следствие постоянно текущих в сердце токов повреждения. Такие токи были обнаружены у человека с коронарной болезнью сердца после небольшой физической нагрузки (подъем на несколько ступеней лестницы). Таким образом, Г-сдвиг отражает нарушения, проявляющиеся лишь при работе желудочков, а r -сдвиг — в остальное время, в том числе когда мышца находится в покое (диастола). Применение этой разновидности МКГ пока сталкивается с трудностями, так как в теле человека имеются и другие источники постоянных магнитных полей, которые могут маскировать постоянную составляющую МКГ. Однако можно ожидать, что методика магнитографического картирования полей и локация их источников позволит не только разделять магнитные поля сердца и других органов, но и выделить те или иные области возбуждения в самом сердце, имеющем сравнительно большой размер. Группа итальянских исследователей, применяя метод картирования магнитного поля сердца больного инфарктом миокарда, сумела установить положение и ориентацию пораженного участка сердечной мышцы [159]. [c.102] Участок с небольшим наклоном между пиками Р и Q магнитокардиограммы хорошо выражен на рис. 22. В работах [160 - 162] было проведено аккуратное картирование магнитного поля в этом промежутке сердечного цикла и получены картины, характерные для источника в виде четко локализованного токового диполя. Удалось даже проследить его перемещение в пространстве на расстояние около четырех сантиметров, что согласуется с теоретическими представлениями об активности проводящей системы сердца [163]. В каждый момент времени местоположение диполя в трехмерном пространстве определяется с погрешностью, ограниченной кубом со стороной 1 см. Эти обнадеживающие исследовательские результаты еще требуют тщательной клинической проверки, особенно в части установления их клинической значимости, тем более что другие авторы [164, 165] указьюают на наличие сравнимых по величине магнитных сигналов от предсердий на том же участке. [c.103] Успешное картирование слабых МКГ-сигналов на другом тихом участке - ЗТ - проводилось в магнитноэкранированной комнате в Западном Берлине [166]. Были исследованы как здоровые испытуемые, так и пациенты, перенесшие инфаркт миокарда. Картины поля оказались очень индивидуальны, но позволяли выделить существенные признаки, по которым удавалось разбить больных на классы. Здоровые испытуемые давали наиболее простую картину поля, у больных наблюдались нерегулярности. [c.103] Несмотря на широкие магнитокардиографические исследования в научных центрах, в клинической практике МКГ пока не применяется. Причиной этому - определенная сложность и непривычность сквидовской аппаратуры и отсутствие ярких новых кардиографических эффектов магнитного характера. Перспектива здесь будет, вероятно, в возможности тонкого картирования магнитных полей и точной локализации и разделения источников сигналов. Исследовательские работы в этом направлении будут, несомненно, продолжены. [c.103] Вернуться к основной статье