Zobrazování magnetického pole - Magnetic field imaging

Zobrazování magnetického pole
MFI-system-wiki.jpg
Pacient během akvizice MFI
Účelneinvazivní srdeční diagnostická metoda

Zobrazování magnetického pole (MFI) je neinvazivní a bez vedlejších účinků srdeční diagnostika metoda. V novější technologii magnetokardiografie (MCG) se stala klinicky převládající aplikací pro záznam magnetických signálů srdce. který detekuje a zaznamenává elektromagnetické signály spojené s tlukotem srdce pomocí vícekanálového signálu magnetický senzor pole. Elektrické signály jsou známy z EKG. V 90. letech a později nahradila MFI novější technologie, zejména MCG (xref. Cardiomag Imaging, Inc.). Prostřednictvím klinického výzkumu v Evropě, Asii a USA (viz publikace v poznámkách pod čarou) bylo prokázáno, že MCG má praktické použití pro diagnostiku srdečních onemocnění a stal se klinicky převládající aplikací pro záznam magnetických signálů srdce. Ve srovnání s MCG zaznamenává MFI mimo jiné celou příslušnou oblast nad hrudníkem osoby.

Pozadí

Schematická vizualizace akvizice MFI

Obecná jistina MFI je založena na dvou skutečnostech:

  • Aktivita buněk v lidském těle je spojena s elektrickou aktivitou (na základě Galvani, Itálie 1786).
  • Elektrický proud je spojen s odpovídajícím magnetickým polem (na základě Ørsted, Dánsko 1819).

Rozdíl mezi elektrickým a magnetickým signálem:

Ve srovnání s elektrickými signály, které jsou ovlivňovány různě vodivou tkání těla a měnícím se odporem kůže, než mohou být zaznamenány, magnetické signály procházejí tělem téměř bez rušení. Rozdíly v elektrických potenciálech, které jsou zaznamenávány na EKG, jsou přímo závislé na nehomogenitě a geometrii hrudníku, magnetické signály mimo hrudník závisí primárně na intracelulárních proudech srdeční tkáně a sekundárně na sekundárních proudech generování elektrického signálu. Kromě toho magnetické signály tzv. Vírových proudů, které se pravidelně vyskytují v každém srdečním rytmu a obsahují důležité informace pro pokročilou a přesnější diagnostiku srdce (poprvé teoreticky popsáno John Wikswo ),[1][2] lze získat pomocí systému MFI, ale nelze je elektricky zaznamenat na povrchu těla (první experimentální nápověda Brockmeier et al. 1994[3] a komplexní demonstrace Brockmeier et al. 1997).[4]

Nahrávací technologie

Změny magnetického pole detekované MFI jsou asi milionkrát slabší než magnetické pole Země. Špičková akviziční elektronika a koncepce redukce šumu jsou nezbytné. Jako senzory jsou v současnosti k dispozici nejcitlivější magnetické senzory, KAPALINY (supravodivá kvantová interferenční zařízení), která jsou ochlazena na 4 K (-269 ° C) kapalným heliem, se používají k získávání signálů.

Aplikace

Hlavní oblasti použití jsou stratifikace rizika komorová tachykardie (VT) a detekce stresem vyvolané ischemie. Systém MFI dokáže detekovat nástup arytmických a ischemických onemocnění ve velmi rané fázi s vysokou přesností jak u akutních, tak u asymptomatických pacientů.

  • Včasné odhalení arytmie, ischemie, angina pectoris, srdeční mikrovaskulární onemocnění
  • Přímá diagnóza srdeční funkce po infarkt myokardu (MI) a chirurgický zákrok při transplantaci srdce
  • Průběžné monitorování pacientů s chirurgickým zákrokem na srdci: pacienti se stentem nebo po dilataci balónkem, pacienti po bypassu, pacienti po transplantaci srdce

Jelikož MFI je pro pacienta absolutně bez rizika a neškodný, lze zákrok opakovat bez negativních účinků na pacienta, což dává kardiologovi příležitost sledovat progresivní změny pacienta. Neinvazivita MFI z něj činí ideální nástroj pro diagnostiku těhotných žen a navíc dokáže detekovat srdeční signál nenarozeného dítěte od 4. měsíce těhotenství.

Reference

  1. ^ Wikswo, J.P., Barach, J.P. „Možné zdroje nových informací na magnetokardiogramu“ v J. Theoret. Biol. Sv. 95 s. 721 - 729, 1982
  2. ^ Roth, B.J., Wikswo, J.P. "Elektricky tichá magnetická pole" v Biophys. J. Sv. 50 s. 739 - 745, 1986
  3. ^ Brockmeier, K., Chomani, S., Erné, S.N. "Magnokardiografie a zátěžový test" v J. Elektrokardiol. Sv. 27 s. 137 - 142, 1994
  4. ^ Brockmeier, K. a kol. „Magnokardiografie a mapování potenciálu olova 32: Repolarizace u normálních subjektů během farmakologicky vyvolaného stresu“ v J. Cardiovasc. Elektrofyziol. Sv. 8 s. 615 - 625, 1997