Исследователи МГУ предложили новый метод визуализации легких

Сотрудники факультета фундаментальной медицины, физфака МГУ и Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН, провели исследование легких человека с визуализацией всего их объема методом МРТ на ядрах фтора-19 (19F МРТ) в слабом магнитном поле (0.5 Тл). Последнее условие является важным результатом работ, поскольку поля более 1 Тл не могут использоваться в магнитах открытого типа и компактных переносных МРТ-сканерах, необходимых для экспресс-анализа дыхательных путей и более широких, чем сейчас, клинических применений. Работа опубликована в международном журнале Magnetic Resonance in Medicine  сообщила пресс-служба МГУ.

Поражение легких при COVID-19, ХОБЛ, астме, раке, ОРВИ и других заболеваниях требуют постоянного мониторинга. В диагностике используются в основном методы флюорографии и КТ, реже – позитронно-эмиссионной томографии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Для мониторинга пневмонии у больных COVID-19 сегодня чаще всего применяется КТ. Однако все эти методы не годятся для систематической диагностики, так как используют вредное для организма ионизирующее излучение.

Предложенный новый метод МРТ на ядрах фтора-19 в слабом поле (0.5 Тл) с использованием фторсодержащих газов как контрастных агентов доступен, малозатратен, безопасен и намного более информативен, чем указанные выше аналоги.

«Переход такого рода измерений в слабые поля всегда считался проблематичным из-за меньшей чувствительности метода. В нашей работе была решена задача кардиального повышения чувствительности слабопольной МРТ на ядрах фтора за счет применения нового контрастного агента (газ октафторциклобутан), который ранее не использовался для этих целей. Высокая чувствительность этого газа в 19F МРТ, а также ряд его положительных релаксационных характеристик позволили получать отчетливые 3D 19F МРТ изображения легких человека всего за 40 секунд в поле 0.5 Тл, а также неинвазивно изучать параметры функциональной деятельности легких – формирования фиброзных патологий, процессов оксигенации легочных тканей», – пояснила автор статьи, аспирант физфака Ольга Павлова.

Эти методы пока не применяются в клинической практике, но активно используются в предклинических биомедицинских исследованиях. Фторированные газы интактны, многие из них в клинике хорошо известны и применяются для контрастирования изображений в ультразвуковой диагностике и офтальмологии, что позволяет без проблем переходить от доклинических исследований на лабораторных животных к людям.

Работа проводилась на уникальном МРТ-сканере, предназначенном для клинических и научных применений. Он имеет открытое программное обеспечение, позволяющее адаптировать его на регистрацию не только протонов, но и перспективных для функциональной диагностики натрия-23, фосфора-31, углерода-13 и фтора-19. Новые элементы приемо-передающего тракта сделали этот прибор единственным в мире устройством, способным регистрировать МРТ-сигнал на 10 различных ларморовых частотах.