Lehátko rozšíří možnosti magnetické rezonance

Vyšetření na magnetické rezonanci vyžaduje spolupráci mezi pacientem, lékařem a zdravotnickým personálem. Ta se projevuje například tím, že pacient dýchá přesně podle pokynů operátora. Ne vždy to ale jde. Opakovaně na nějakou dobu zadržet dech mají problém například senioři, jakákoli spolupráce je pak vyloučena u lidí v bezvědomí nebo u malých miminek. Umožnit důležité vyšetření nemohoucím pacientům ale pomůže nový vynález ostravských vědců.

Oficiálně se výzkumný projekt, který probíhá na Fakultě elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO, jmenuje Vývoj komplexního senzorického systému pro efektivní řízení snímkování magnetické rezonance. Těžko srozumitelný název vysvětluje profesor Radek Martinek z Katedry kybernetiky a biomedicínského inženýrství: „Projekt řešíme pod hlavičkou Ministerstva průmyslu a obchodu a přezdíváme mu ‚lehátko‘. Cílem je vyvinout alternativní senzor pro spouštění sekvencí v rámci vyšetření na magnetické rezonanci.“ Tento senzor vypadá právě jako lehátko, na které si pacient lehne.

Při vyšetření srdce lze magnetickou rezonanci spouštět jen tehdy, kdy je pacient v absolutním klidu. Nesmí tedy dýchat, a dokonce systém vyhledává krátkou chvilku, kdy v klidu je i pacientovo srdce. „Dá se to přirovnat k tomu, když fotíte běžícího sportovce. Aby snímek nebyl rozmazaný, musíte si fotoaparát dobře nastavit,“ více přibližuje Martinek. Dnes se k tomu využívá EKG, kdy se pacientovi na tělo připevní elektrody. Ne vždy je to příjemné, například mužům se často musí vyholit ochlupení na hrudi. Může se také stát, že se elektroda během vyšetření uvolní a musí se připevnit znovu, což celý proces zdržuje. A nezřídka je také někdy potřeba elektrody přemístit, protože na zvoleném místě srdeční signály nezaznamenávají.

Důležité je i psychologické hledisko. „Většina pacientů k nám přichází vystresovaných. Nejen z toho, jakou diagnózu jim najdeme, ale i z vlastního průběhu vyšetření, protože některá z nich jsou velmi náročná,“ přidává se lékařka Pavla Hanzlíková z Fakultní nemocnice Ostrava. A právě tyto problémy by mělo „lehátko“ kybernetiků z VŠB-TUO odstranit. Vyvíjený senzor totiž dokáže jakýkoliv pacientův pohyb vyfiltrovat a lékařům zprostředkovat vždy ostrý obraz.

V lehátku jsou implementovány polštářky, ve kterých je obyčejný vzduch o tlaku, který dokážeme pomocí speciálního hardwaru řídit. Když ležíte, vaše tělo produkuje mechanický pohyb, takže jsme schopní změnou tlaku v polštářkách identifikovat vaši srdeční činnost i dýchání,“ popisuje profesor Martinek a hrdě oznamuje, že technologii už chrání český národní patent. „Velká část našeho know-how se skrývá ve vlastním zpracování signálu. Magnetická rezonance produkuje poměrně velký hluk, s čímž jsou samozřejmě spojené vibrace, které kontaminují záznamy užitečných signálů, které chceme analyzovat. Zároveň potřebujeme, aby systém pracoval velice rychle a velice přesně, což obnáší extrémní nároky na výpočetní výkon,“ pokračuje Martinek s tím, že zařízení využívá speciální algoritmy a filtry, které katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství vyvinula a úspěšně využívá.

Že v kvalitě a spolehlivosti „lehátko“ v ničem nezaostává za současnými postupy, si už vědci ověřili v prvotních studiích ve výzkumném centru CEITEC v Brně. „Součástí studie byl i čas, který je potřeba na přípravu měření. Zjistili jsme, že použití našich senzorů vyšetření o nějakých pět až sedm minut urychluje. V klinické praxi to může znamenat, že během jednoho dne dokážeme oskenovat více pacientů,“ připojuje se další z výzkumníků Dominik Vilímek.

Zmiňovaný výzkumný projekt trvá už tři roky a letos by měl skončit. Výstupem bude prototyp, který vědci ověří v klinické praxi. Věří, že všechny dosud známé benefity technologie se potvrdí a senzorické lehátko se už brzy stane běžnou součástí magnetické rezonance. Přínosem by senzorické lehátko mělo být i v péči o předčasně narozená miminka. Jejich životní funkce dokážou lékaři monitorovat zatím jen omezeně. Lehátko s extrémně citlivými vzduchovými polštářky by ale mělo být schopné monitorovat dech a srdeční činnost i u půlkilogramového dítěte.

Dalším směrem, kterým by se ostravští vědci chtěli vydat, je umožnění magnetické rezonance dětí dosud nenarozených. Slibují si od toho možnost včasného odhalení závažných onemocnění v prenatálním věku.