7 ТЕСЛОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РІВНЯ НАТРІЮ МОЖЕ СТАТИ ПРОРИВОМ В ОБЛАСТІ МРТ

Магнітно-резонансна томографія (МРТ) досягла значного розвитку і далі рухається вперед, оскільки нові розробки анонсують ледь не кожен день. До теперішнього часу існувала чітка межа між КТ і МРТ, але це чорно-біле поняття вже розчиняється. З впровадженням потужних модулів та програмного забезпечення в майбутньому може наступити час, коли не буде мати значення яке дослідження проводити, при цьому потрібно, звичайно ж, враховувати специфічні показання та протипоказання. З кожним поколінням КТ сканери випромінюють меншу дозу і в той же час, зберігають або покращують якість зображення, а МРТ не має серйозних побічних дій, пов'язаних із збільшенням сили магніту. З цієї причини учені і клініцисти чекають з нетерпінням 7Т МРТ та вище.

3Т 23Na-МРТ знімок всього тіла (Фото люб'язно надана Friedrich Wetterling)

Що таке натрій і навіщо його досліджувати?

МРТ полягає в тому, що вода знаходиться у всіх органах і тканинах, що дає можливість отримати сигнал і сформувати зображення. Однак багато хто не знають, що також можна досліджувати такі елементи як натрій, фосфор та інші. Натрій дуже важливий елемент у людському тілі. 23Na - це єдиний стабільний ізотоп і тому його кількість саме рясне в природі. У людському тілі він регулює кровотік, кров'яний тиск, осмотичний тиск і pH. Натрій хлорид, більш відомий як столова сіль, наше головне джерело натрію. Ви можливо чули або читали, що сіль шкодить здоров'ю, але низька концентрація натрію також негативно на нього впливає. Американська асоціація серця рекомендує вживати не більше 1,500 мг солі в день, що значно відрізняється від попередніх рекомендацій - 2,300 мг. Вони це обгрунтовують тим, що ризик гіпертензії настільки великий серед американців, що 1,500 - це цифра, яка відображає ідеальне кардіоваскулярне здоров'я. Очевидно ця цифра не для всіх, тому, що спортсмени і люди, які працюють і перебувають в умовах підвищеної температури, тобто ті, хто багато пітніє, вимагають більше натрію.

Так, куди ж у це все вписується серце? Рівень натрію підвищується у випадках гострого і підгострого інфаркту міокарда через три механізми: порушення іонного гомеостазу з накопиченням внутрішньоклітинного натрію, позаклітинне формування набряку в процесі рубцювання, збільшення позаклітинного простору, коли здорові кардіоміоцити заміщуються сполучною тканиною. Після проведення численних експериментів і досліджень було виявлено, що при гіпертензії, особливо при первинному гіперальдостеронізмі, дисбаланс гормонів призводить до підвищення рівня позаклітинного натрію. Такі дослідження можуть показати зв'язок між накопиченням Na +  гіпертензією.

Візуалізація натрію         

На сьогоднішній день технологічні досягнення дозволяють вченим і клініцистам вимірювати тільки концентрацію натрію в тканинах (КНТ). Як показали кілька робіт, 23Na-МРТ здійсненно на апараті 1,5т, але час на сканування і якість зображення не можна порівняти з 7Т і вище. Якщо за допомогою цього методу можна буде виміряти внутрішньо- і позаклітинну концентрацію натрію, то можливість робити нові знахідки нескінченна. Існують певні моменти, які вимагають уваги. Найважливіший - це удосконалення дизайну котушок. Для того, щоб зміцнити своє місце, як клінічного інструменту, потрібно буде створити котушки конкретно для 23Na, а не ліпити котушку Франкенштейна і чекати хороших результатів. Котушки для 23Na, які зараз на ринку, такі, як від компанії MRI.TOOLS GmbH, можна поліпшити шляхом додавання каналів прийому/передачі, для ще більшого збільшення співвідношення сигнал-шум та просторового розширення.

Воно тільки для наукових досліджень?

Візуалізація натрію, в цілому, ні в якому випадку не призначена тільки для науки. Наприклад, це зображення 23Na-МРТ скана пацієнта до і після хіміотерапії, показує як таку технологію можна застосовувати для моніторингу ефективності лікування. Вона також показала відмінні результати для контролю пересадки тканин, що ми підкреслили в статті про великого брата 7Т - 20Т. Коли мова йде про серце, безумовно, є клінічна цінність в такому методі, але питання стоїть в тому чи може 23Na-МРТ надати дані, які інші методи не можуть. З точки зору науки, вона має багато переваг над звичайною 1Н-МРТ і зможе нас просвітити про клітинний метаболізм натрію. Програмні забезпечення і електроніка на сьогоднішній день не на потрібному рівні, щоб розкрити справжній потенціал клінічного МРТ дослідження рівня натрію в серці, але є до чого прагнути, і в міру збільшення кількості апаратів ≥7.0T, більше.

1) Inglese M, Madelin G, Oesingmann N, Babb JS, Stoeckel B, Herbert J, Johnson G Brain tissue sodium concentration in multiple sclerosis: a sodium imaging study at 3 tesla. Brain. 2010 Mar; 133(Pt 3):847-57. doi: 10.1093/brain/awp334. Epub 2010 Jan 27. PubMed PMID: 20110245; PubMed Central PMCID: PMC2842511.

2) Kopp C, Linz P, Wachsmuth L, Dahlmann A, Horbach T, Schöfl C, Renz W, Santoro D, Niendorf T, Müller DN, Neininger M, Cavallaro A, Eckardt K-U, Schmieder RE, Luft FC, Uder M, Titze J. 23Na Magnetic Resonance Imaging of Tissue Sodium. Hypertension. 2012; 59:167-172, published online before print December 5 2011, doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.111.183517

3) Sandstede J, Pabst T, Beer M, Harre K, Bäurle K, Lipke C, Butter F, Kenn W, Völker W, Neubauer S, Hahn D. (23)sodium MRI for infarct imaging of the human heart. Rofo. 2000 Sep; 172(9):739-43. German. PubMed PMID: 11079085.

4) Wetterling F, Corteville DM, Kalayciyan R, Rennings A, Konstandin S, Nagel AM, Stark H, Schad LR Whole body sodium MRI at 3T using an asymmetric birdcage resonator and short echo time sequence: first images of a male volunteer. Physics in Medicine and Biology. June 22, 2012; 57(14): 4555.

5) http://www.mri.jhmi.edu/~rouwerke/sodium_imaging.html#Anchor-Cardiac-35326

Юрій Саркісов, лікар, компанія БіМедіс