Прибор, позволяющий видеть насквозь

Лауреатами Нобелевской премии по медицине и физиологии в 2003 году стали британец сэр Питер Мэнсфилд и американец Пол Лотербур. Премия присуждена им за изобретение метода магнитно-резонансной томографии (МРТ), который позволяет исследовать внутренние органы и ткани человека, не прибегая к оперативному вмешательству и облучению. Раньше увидеть внутренние органы с разных сторон можно было с помощью либо хирургического вмешательства, либо серии рентгеновских снимков. Компьютерная томография, появившаяся в 70-х годах прошлого века, основывалась тоже на рентгеновских лучах и давала возможность отобразить на снимке лишь ограниченное количество тканей.

Первый томограф без рентгеновских лучей появился практически одновременно с компьютерной томографией. К настоящему времени в мире установлено более 20 тыс. подобных приборов, на которых проведено более 60 млн. исследований. С помощью ядерно-магнитной томографии можно обследовать головной и спинной мозг, суставы, сосуды, раковые опухоли и многие другие органы и ткани.

Нобелевская премия за исследование ядерно-магнитного резонанса присуждается в третий раз. В 1952 году премию по физике получили американцы Феликс Блох и Эдвард Перселл, открывшие в 1940 году явление ядерно-магнитного резонанса. Суть его заключается в том, что в ответ на сильное магнитное поле ядра атомов водорода, которые есть практически в любом органическом веществе и в воде, излучают радиоволны. По характеру этих волн можно судить о том, сколько атомов водорода в изучаемом образце и в каком химическом и физическом состоянии они находятся.

За первый томограф, представленный в 1972 году, его изобретатели Аллан Кормик и Джефри Хонсфилд были удостоены Нобелевской премии по медицине за 1979 год. Прибор произвел настоящую революцию в медицине: до тех пор практически единственным методом безоперационной диагностики были рентгеновские снимки, с помощью которых очень непросто определить точное место повреждения. Однако компьютерный томограф работал с помощью тех же рентгеновских лучей: методика не обладала высокой чувствительностью без введения в организм больного специальных рентгеноконтрастных веществ.

Пол Лотербур занялся визуализацией сигналов ядерно-магнитного резонанса. Эти сигналы исходят от атомов водорода, а организм человека на две трети состоит из воды. Принцип ядерно-магнитного томографа достаточно прост - на выходе исследователь получает не один общий радиосигнал со всего образца, а множество сигналов из разных точек. На изображении, которое получается в результате компьютерной обработки, каждая точка окрашена в свой цвет в соответствии с сигналом, который она излучает под влиянием магнитного поля.

Преимущества магнитно-резонансной томографии перед компьютерной очевидны - вместо рентгеновского излучения пациент подвергается воздействию практически безвредного магнитного поля, а все ткани появляются на конечном снимке без введения каких-либо дополнительных контрастных веществ. Однако для того, чтобы получить конечный снимок, требовалось длительное время. Сократить потери времени удалось только после того, как Питер Мэнсфилд разработал специальные математические алгоритмы.

"Магнитно-резонансная томография имеет огромное значение для кардиологии, - подчеркнул в беседе с корреспондентом "НГ" профессор Юрий Бузиашвили, заместитель директора Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева. - Особенно важны системы со сверхпроводящими магнитами, основу которых заложил еще один нобелевский лауреат 2003 года наш соотечественник, академик Виталий Гинзбург. Эта методика позволяет получить неоценимую информацию при исследовании сердца и магистральных сосудов. Появление магнитно-резонансной ангиографии и динамических программ еще более расширили возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике сердечно-сосудистой патологии. Сегодня с помощью магнитно-резонансной томографии возможна достоверная оценка всех основных показателей состояния сердца - не только анатомии, но и функции, внутрисердечной гемодинамики, перфузии миокарда, коронарного кровотока. К основным достоинствам магнитно-резонансной томографии относятся неинвазивность, безвредность (отсутствие лучевой нагрузки), трехмерный характер получения изображений, естественный контраст от движущейся крови, отсутствие артефактов от костных тканей, высокая дифференциация мягких тканей, возможность выполнения магнитно-резонансной спектроскопии для прижизненного изучения метаболизма тканей in vivo".

Профессор Бузиашвили подчеркнул, что, если в начале 80-х годов это был экзотический метод исследования с неопределенными показаниями к применению, то сейчас магнитно-резонансная томография превратилась в целую область медицинской диагностики, дополняющую другие неинвазивные методики и, таким образом, позволяющую улучшить результаты лечения пациентов. Количество магнитно-резонансных томографов в России пока невелико - менее 300. Дело в том, что это один из самых дорогостоящих видов медицинской техники.