Dan Ma & Mark Griswold
Персонализированные лекарства, обнаружение и лечение онкозаболеваний на ранних стадиях, высокое качество МРТ-снимков — далеко не полный список достижений, которые квантовые технологии откроют медицине и фарм-индустрии
Об эксперте: руководитель проектного офиса по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом», глава Национальной квантовой лаборатории Руслан Юнусов
Чтобы перейти к разговору о квантовых алгоритмах, предлагаю вспомнить, что означает этот термин в классических вычислениях.
Алгоритмы — это пошаговая процедура или последовательность инструкций, которая применяется для решения определенной задачи.
Если классические алгоритмы — это описание команд для работы на привычных нам персональных компьютерах, то квантовые — ровно такая же база для совершения вычислений на квантовых устройствах.
Квантовый алгоритм задает последовательность операций и указывает, над какими кубитами — то есть квантовыми битами — эти операции надо совершить.
Процесс исследований и разработок в области медицины и фармацевтики долог, дорог и рискован. Путь от открытия лекарственной молекулы до разработки препарата длиною в 10-15 лет проходят не более 10% препаратов.
Фармкомпании тратят около 15% своего дохода на R&D — это критично, чтобы получить конкурентное преимущество.
Однако даже применение цифровых инструментов вычислительной химии или искусственного интеллекта не решает основную проблему — значительное увеличение сложности расчетов.
Квантовые компьютеры работают принципиально иначе, чем классические, и эти различия дают возможность не только решать определенные классы задач, с которыми стандартные ПК не справляются, но и проводить вычисления в сотни раз быстрее.
Например, для полного и точного моделирования молекулы пенициллина, которая состоит всего из 41 атома, классическому компьютеру потребуется 1086 бит, квантовому — всего 286 кубит.
Персонализация лекарственных средств
Объем данных, генерируемых в области наук о жизни, за последние несколько лет экспоненциально увеличился и достиг диапазона в тысячу эксабайт, поэтому вычислительной мощности классических компьютеров не хватает для обработки подобных массивов.
Геномика генерирует колоссальные объемы данных: так, на хранение 1 генома человека, состоящего из 3,2 млрд пар оснований ДНК, требуется порядка 800 Мб.
Квантовая геномика позволит оперировать этими массивами, чтобы решать глобальные вопросы здоровья населения.
Персонализированные лекарства и в целом персонализированная медицина — один из наиболее востребованных трендов, ведь еще Гиппократ говорил, что нужно «лечить не болезнь, а больного». У разных людей патологические процессы отличаются по своему характеру, то же можно утверждать в отношении эффектов лекарственных препаратов.
Поразительно, но любой конкретный класс противораковых препаратов неэффективен для 75% пациентов. Поэтому в борьбе с онкологическими заболеваниями важна разработка препаратов, прицельно воздействующих на конкретные типы опухолей.
Такой подход с применением квантовых алгоритмов имеет огромное преимущество перед стандартными методами химиотерапии, которые также воздействуют на здоровые ткани организма, в свою очередь способствуя возникновению новых проблем.
Изучение геномных особенностей клеток позволяет определять чувствительность к лекарствам на клеточном уровне.
Например, в мире уже исследуются модели, предсказывающие эффективность противораковых лекарств на гранулированном уровне.
Квантово-усовершенствованное машинное обучение может способствовать дальнейшим прорывам в этой области, также выявляя причины неэффективности отдельных лекарственных компонентов.
Диагностика заболеваний на ранней стадии
Точная и эффективная ранняя диагностика приводит к лучшим результатам и меньшим затратам на лечение.
Интересным достижением в этой области может поделиться корпорация Microsoft, исследователи которой совместно с учеными из Университета Кейс Вестерн Резерв (Case Western Reserve University) в Кливленде успешно применили квантовые алгоритмы к методу медицинской визуализации — магнитно-резонансной дактилоскопии (MRF).
В то время как традиционная магнитно-резонансная томография может идентифицировать только светлые или темные области, MRF способна точно различать типы тканей, позволяя получать более подробные и интерпретируемые изображения.
Магнитно-резонансная дактилоскопия ( Доминик Франсон и Эндрю Дюпюи, CWRU)
Метод успешно применяется для диагностики и лечения рака груди, но исследования проводят и в других направлениях. Например, можно встретить работы по использованию гибридных квантово-механических систем по обработке изображений для классификации злокачественных и незлокачественных пигментных поражений кожи и ранней диагностики рака кожи.
Улучшенная визуализация МРТ- и КТ-снимков
Методы медицинской визуализации, такие как компьютерная, магнитно-резонансная томография и рентгеновское сканирование, стали важным диагностическим инструментом для практикующих врачей за последнее столетие. В то же время на эффективность полученных результатов влияют шум, низкое разрешение и низкая воспроизводимость.
Во многом качество изображения определяется программным обеспечением, которое проводит реконструкцию на основе данных, собранных медицинским устройством — томографом, МРТ сканером. Использование квантовых алгоритмов приводит к ускорению диагностики, а также к существенному улучшению качества полученных изображений. Работы в этом направлении ведутся, например, в MIT.
Разработка препаратов на основе антител
Препараты на основе антител — одно из наиболее весомых достижений в фармакологии за последние два десятилетия.
Рынок крупных белков в форме терапевтических антител, созданный 30-40 лет назад благодаря развитию новых экспериментальных методов, составляет около $200 млрд.
До недавнего времени не существовало эффективных методов расчета систем терапевтических препаратов из антител, однако успех стал возможен за счет развития компьютерного моделирования и проектирования молекулярных структур.
Пептидные терапевтические средства применяются для лечения широкого спектра заболеваний, но их изучение затрудняет большое количество вариаций пептидов. Используя квантовые вычисления, можно исследовать терапевтическое пространство и разработать библиотеки пептидов, перспективных для создания лекарственных препаратов.
Ускоренное тестирование новых лекарств
Сегодня все разрабатываемые препараты сначала тестируются in silico, то есть виртуально. Инструменты виртуального скрининга при изучении больших библиотек соединений, как правило, обходятся дешевле и быстрее, чем тестирование в лаборатории.
Но польза виртуальных инструментов зависит от их способности точно моделировать результат, особенно для сложных молекул. Квантовые вычисления способны улучшить виртуальный скрининг не только ускоряя обработку огромных виртуальных библиотек, но и с высокой точностью моделируя взаимодействие лекарств-мишеней — молекул, реагирующих на активное вещество.
В перспективе это позволит открывать новые лекарства, опираясь исключительно на виртуальные тестирования.
Крупнейшая биотехнологическая компания Biogen работает над пилотным проектом со стартапом 1Qbit, цель которого — ускорить открытие новых лекарственных препаратов от рассеянного склероза, болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Кирби Линвел (Accenture Labs) — о совместных научных исследованиях Accenture Labs, Biogen и стартапа 1QBit
Где технологии уже внедрены?
Предлагаю сначала рассмотреть кейсы, представленные на международном рынке:
- Исследовательский проект, финансируемый Европейским союзом, macQsimal решил проблему громоздкого оборудования для проведения МРТ, заменив классические инструменты своего рода шлемом с сотнями датчиков. Специалисты провели измерения в различных точках черепа, резко уменьшив размер оборудования. Это позволило обнаруживать заболевания в мозге человека в несколько раз быстрее с гораздо более высокой точностью. Исследователи предсказывают коммерциализацию технологии в течение трех-пяти лет.
- Интересен подход к улучшению МРТ диагностики, развиваемый проектом программы Европейского союза Quantum Flagship — MetaboliQs. Использование нового типа квантовых сенсоров в МРТ позволяет упростить процесс сканирования, применив недорогой и высокопроизводительный алмазный поляризатор. По словам разработчиков, он может использоваться с любым МРТ-сканером благодаря работе при комнатной температуре. Метод, разработанный MetaboliQs, в 40 раз быстрее и в 4 раза дешевле существующих аналогов.
Алгоритм работы системы MetaboliQs
- Cоздание сканов для быстрой и точной диагностики — чрезвычайно сложная вычислительная задача. Ученые из Case Western Reserve подобрали ключ к ее решению, используя квантово-вдохновленные алгоритмы, разработанные командой Microsoft. Теперь сканирование проходит в три раза быстрее и на 30% точнее. В обозримом будущем это позволит врачам не только обнаруживать рак на более ранних стадиях, используя для диагностики снимки вместо инвазивных процедур, но и определять эффективность препарата для химиотерапии конкретного пациента.
- В 2020 году ProteinQure объявил о сотрудничестве с биофармацевтической корпорацией AstraZeneca с целью создания терапевтических библиотек для ускорения исследований и разработки пептидных терапевтических средств. ProteinQure будет использовать опыт в вычислительных методах, а AstraZeneca проведет экспериментальную проверку перспективных кандидатов. Возможно, такой комбинированный подход станет одной из наиболее успешных интеграций квантовых вычислений в реальные фармацевтические разработки.
Entropica Labs
Сингапурский стартап Entropica Labs разрабатывает инструменты для геномного анализа и биоинформатики, чтобы ускорить развитие персонализированной медицины. Entropica работает над программным обеспечением для определения перехода вариаций ДНК в различные фенотипические проявления — побочные реакции на лекарства или сопутствующие заболевания.
FAR Biotech
Стартап успешно применяет квантовые алгоритмы и машинное обучение для идентификации лекарственно-подобных молекул из 1,5 триллиона химических структур. Работа FAR Biotech в основном направлена на лечение онкологических заболеваний, нейродегенерации и инфекционных заболеваний.
Menten AI
Программная платформа для проектирования белков на основе машинного обучения и квантовых вычислений. Menten считается первой компанией, создавшей пептид с помощью квантового компьютера.
Технология применима для создания новых терапевтических средств с высокой точностью на основе пептидов, малых белков и антител.
В марте 2020 года Menten совместно с компанией-разработчиком квантовых компьютеров D-Wave также запустил программу по разработке пептида, способного инактивировать вирус COVID-19.
Что происходит в России?
В России таких кейсов пока немного, однако именно с медицинским направлением связан один из стартапов Российского квантового центра. Проект посвящен созданию сверхчувствительных квантовых сенсоров — магнитометров — для решения медицинских задач.
Исследователям уже удалось с высокой точностью и, что не менее важно, неинвазивно задетектировать активность головного мозга с помощью сенсора.
В перспективе это упростит решение задач в диагностике многих заболеваний мозга: например, при выявлении эпилепсии — спонтанного возбуждения зон коры головного мозга, которое достаточно сложно диагностировать.
Сверхчувствительный твердотельный магнитометр на базе квантового сенсора
В 2021 году проект Российского квантового центра QBoard совместно с медико-генетическим центром Genotek ускорили сборку генома с помощью квантовых вычислений. Полученные данные могут применяться для обнаружения онкоклеток и при разработке персонализированной медицины.
Также в 2021 году на базе МГУ запустилась научно-образовательная школа «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина».
Исследователи планируют работать над созданием квантовых сенсоров и нанооптики, системами хранения, обработки и передачи информации в области цифровой и радиационной медицины.
Мрт при шизофрении: нужно ли проводить? — энциклопедия ochkov.net
МРТ — один из первых методов диагностики, назначаемых при подозрении на психические отклонения. Очаг их всегда находится в головном мозге, поэтому изначально его и проверяют. Это не означает, что с помощью данной процедуры можно сразу же поставить диагноз, но и обойтись без нее невозможно. Узнаем, как и зачем проводится МРТ при шизофрении.
О заболевании
Сначала несколько слов о самой шизофрении, которая выявляется в той или иной форме у 1 человека из 100. При этой психопатологии поражается головной мозг, поэтому страдают, прежде всего, функции мышления.
Если точнее, то при развитии шизофренических расстройств наблюдается распад мыслительных функций и эмоциональных реакций.
В тяжелых случаях человек полностью утрачивает связь с реальностью и остается внутри своих фантазий.
Шизофрения возникает по неизвестным причинам. Но зачастую она обусловлена генетически. Если в роду есть родственники с подобными болезнями, то шанс получить ее возрастает. Во многом это будет зависеть от образа жизни и случайных обстоятельств, которые не поддаются изучению даже с помощью современных методов диагностики.
Спровоцировать обострение шизофрении могут травмы, включая психологическое и физическое насилие, алкоголизм, наркомания, хронический стресс и пр. В большинстве случаев речь идет о множестве факторов, так как провести прямую связь между расстройством и тем или иным событием в жизни человека достаточно сложно.
Проблема диагностики
Многие считают, что при шизофрении происходит раздвоение личности. Но все ли так просто? На самом деле, это очень сложное и разнообразное заболевание, которое проявляется в различных формах. Типичными симптомами шизофрении являются бред и галлюцинации. Но они наблюдаются не всегда, а если и появляются, то во время приступа.
Перед обострением больного беспокоят апатия, склонность к одиночеству и раздражительность. Человек выглядит равнодушным и потерянным, что свидетельствует о пассивности психического аппарата.
Эти признаки могут развиваться годами, а иногда пациент становится инвалидом всего за несколько месяцев. Иными словами, данная патология непредсказуемая и неизлечимая.
Она в любой момент может обостриться, причем с еще большим набором симптомов, чем в прошлом приступе.
При этом стоит понимать, что лечение можно назначить только после диагностики, которую провести непросто. Необходимо дифференцировать диагноз от множества иных расстройств со схожими признаками. На обследование может уйти не один месяц.
Только после постановки точного диагноза и выявления стадии шизофрении подбирается индивидуальное лечение. Облегчить и ускорить процесс диагностики помогает МРТ — один из основных диагностических методов, назначаемых при шизофренических расстройствах.
О процедуре
МРТ, или магнитно-резонансная томография — это процедура, основанная на действии ядерного магнитного резонанса. Она показывает состояние внутренних органов на основе насыщенности их водородом.
Если говорить простыми словами, то в ходе такого обследования на человека направляется электромагнитная волна, которая отражается от тканей и возвращается в виде информации об их состоянии.
Данная процедура позволяет выявить на ранних стадиях многие патологии.
Используется МРТ и при шизофрении, при которой назначают обследование мозга. Благодаря ей можно увидеть ткани данного органа в мельчайших подробностях непосредственно на снимке. Любая психическая патология является обязательным показанием к МРТ, так как причина ее развития заключается в нарушениях работы мозга.
Что показывает МРТ
МРТ головного мозга показывает даже незначительные изменения в данном органе, которые и могут быть гипотетически очагом развития психического расстройства. Предположения, что шизофрения — это следствие органического поражения мозга, то есть осложнение какого-либо заболевания, выдвигаются давно.
Впервые об этом стали говорить исследователи Эмиль Крепелин и Евгений Блейлер. Однако долгие годы эта проблема не поднималась, так как интерес к исследованиям мозга был ослаблен вследствие доминирования психоанализа.
Многое изменилось, когда в 1976 г. Эва Джонстон, занимающаяся изучением мозга при шизофрении, обнаружила увеличение бокового желудочка у пациента-шизофреника. Открытие было сделано с помощью компьютерной томографии (КТ).
Сегодня МРТ позволяет получить еще больший объем данных о состоянии мозга человека с шизофренией. Существует несколько видов подобных процедур, которые назначаются на основе целей исследований. В целом различные методики МРТ показали, что у шизофреников наблюдается атрофия следующих областей головного мозга:
- медиальных височных долей;
- миндалин;
- гиппокампа;
- верхней височной извилины;
- парагиппокампальной извилины.
Также у шизофреников регистрируются увеличение бокового желудочка, что было открыто Джонсон, и уменьшение объема серого вещества в передней поясной извилине, медиальной части префронтальных областей и височных долях (верхних и медиальных).
Шизофрения развивается по неизвестным причинам. Однако факторы, которые ее спровоцировали, иногда могут быть выявлены. Это зависит от конкретного случая. В зависимости от этого МРТ покажет:
- уменьшение числа нейронных отростков;
- ишемические процессы;
- аномалии венозных синусов;
- нарушения проходимости сосудов.
Это еще не все данные, которые можно получить с помощью МРТ. Так, при шизофрении, развивающейся вследствие врожденных аномалий ЦНС, магнитно-резонансная томография может показать:
- артериовенозные мальформации — патологические связи между артериями и венами (обычно являются врожденными);
- кисту кармана Ратке — доброкачественное образование возле турецкого седла в основании черепа;
- кисту Верге — доброкачественную опухоль в прозрачной перегородке головного мозга.
Как видно, специалист, который проводит МРТ, должен быть очень квалифицированным, чтобы рассмотреть все эти детали и исключить или подтвердить те или иные изменения.
Стоит ли проходить: плюсы и минусы
Преимущество МРТ в том, что она позволяет определить изменения в головном мозге на ранней стадии шизофрении, когда пациента еще не беспокоят симптомы обострения (галлюцинации и бред). Кроме того, данная методика позволят отличить шизофренические заболевания от иных психических расстройств.
Минусы у процедуры тоже есть. Во-первых, к ней есть противопоказания — наличие металлических имплантов в голове (кроме немагнитных металлов, например, титана). Также ограничениями могут стать протезы, кардиостимуляторы и другие приборы и элементы в теле неорганического происхождения.
Во-вторых, МРТ — не исчерпывающая методика. Обследование после томографии не заканчивается. Потребуется еще несколько десятков процедур и тестов. Причем диагностика может продолжаться месяцами, пока не будет точно поставлен диагноз и не выявлена степень патологии. Однако вопрос о том, делать МРТ или нет, обычно не ставится. Она является обязательной.
Долго готовиться к процедуре не нужно. Пациент во время обследования при шизофрении находится в стационаре, поэтому все необходимые анализы у него соберут. Непосредственно перед МРТ снимаются цепочки, кольца, серьги и прочие украшения. Исследование безболезненное и не вызывает осложнений. Длительность — не более 30 минут.
Источники:
- medsi.ru
- minutkoclinic.com
- medsi.ru
- spb24mrt.ru
В депздраве развеяли популярные мифы о магнитной и компьютерной томографии
Различные обследования при помощи современного оборудования, такие как МРТ, рентген и КТ, все прочнее входят в нашу жизнь. Они позволяют составить детальную картину заболеваний и быстрее выявить отклонения.
Однако до сих у многих есть страх, что такие исследования серьезно вредят организму, облучая его.
В интервью Москве 24 главный внештатный специалист по первичной медико-санитарной помощи взрослому населению департамента здравоохранения столицы Андрей Тяжельников развеял популярные мифы о них.
Москва 24/Никита Симонов
Миф 1: МРТ нужно делать при любом недомогании
МРТ действительно современный и эффективный метод диагностики с использованием магнитных полей высокой мощности и высокочастотных радиоволн. Эта технология позволяет в деталях рассмотреть структуру внутренних органов, с наибольшей точностью определить причину развития патологий.
Но назначается МРТ далеко не при любых недомоганиях, а только в тех случаях, когда необходимо выявить патологические и физиологические изменения в тканях и внутренних органах.
Андрей Тяжельников
главный внештатный специалист по первичной медико-санитарной помощи взрослому населению департамента здравоохранения Москвы
МРТ часто назначают в случаях подозрения на опухоли, поскольку это позволяет не только определить новообразование, но и сделать предположение о характере: опасная опухоль или доброкачественная.
Миф 2: оборудование диагностики сильно облучает
Безусловно, оборудование для рентгена и КТ дает лучевую нагрузку. Но действие рентгеновских лучей кратковременно и направлено на определенный участок, например шейный отдел позвоночника или челюсть. Для дополнительной защиты предусмотрены тяжелые свинцовые фартуки, воротники и пластины. Поэтому нахождение рядом с кабинетом и тем более в здании совершенно безопасно.
При КТ или рентгеновском исследовании человек в среднем получает дозу, эквивалентную естественному облучению солнечными лучами за семь-восемь дней. Например, полет на самолете и проход через контрольный сканер в аэропорту эквивалентен дозе, получаемой за два дня от солнца.
Андрей Тяжельников
главный внештатный специалист по первичной медико-санитарной помощи взрослому населению департамента здравоохранения Москвы
Доза, за пределами которой начинается повреждение организма под действием радиации, более чем в 100 раз превышает допустимую среднегодовую норму даже для рентгенологов, работающих в этих кабинетах. При медицинской диагностике получить такое облучение невозможно.
И все же для снижения воздействия рекомендуется прибегать к лучевой диагностике только при необходимости, планируя исследования с промежутками по времени.
Москва 24/Никита Симонов
Миф 3: МРТ нельзя делать с металлическими коронками и протезами
Протезы с наличием металла действительно могут становиться причиной искажений на снимке. Но современное оборудование умеет предусматривать и минимизировать их, если аппарат МРТ настроить должным образом.
Поэтому если у вас есть металлические коронки или протезы, об этом лучше заранее предупредить персонал, чтобы они настроили аппарат.
Миф 4: при использовании роботизированных технологий не нужен врач
Медицинские роботы сейчас выполняют большую миссию в диагностике и лечении: они дают медикам более точные данные, возможность быстрого обнаружения патологий, предлагают варианты лечения.
Однако именно врач общается с пациентом, анализирует, сопоставляет все данные, наблюдая за состоянием пациента в динамике, и делает окончательный выбор. Он же и несет ответственность за результат в постановке диагноза и лечения.
Миф 5: КТ и МРТ равнозначны
Компьютерная томография считается более эффективной при обследовании твердых тканей, костей, черепа и их нарушений.
Компьютер регистрирует количество рентгеновских лучей, которое было направлено в тело пациента, и количество лучей на выходе из него. После из этих данных реконструируются изображения для анализа.
Лучше всего на КТ видны ткани с низкой плотностью, например легкие, и высокой плотностью – кости.
Мягкие ткани при обычном КТ-исследовании не сильно отличаются друг от друга по плотности, поэтому для их оценки в организм человека вводят йодсодержащий контрастный препарат.
В свою очередь, МРТ служит для анализа мягких тканей. Организм помещают в сильное магнитное поле, под воздействием которого молекулы воды в нем выстраиваются в определенном порядке, а компьютер регистрирует их перемещение и преобразует в изображения.
Соответственно, лучше всего при этом виде исследования видны ткани, содержащие много молекул воды: внутренние органы, хрящи, межпозвонковые диски, мышцы, связки.
А вот костную ткань или легкие, в которых минимальное количество жидкости, оценить на МРТ сложнее.
Как избежать квенча МРТ | Блог Линк-Томограф
Одна из возможных проблем при работе магнитно-резонансных томографов – квенч МРТ. Под этим термином понимается внезапная утрата магнитом сверхпроводимости. Иными словами, после квенча магнитное поле в аппарате МРТ исчезает.
Аппараты МРТ относятся к сложным медицинским приборам, от технического состояния которых зависит качество инструментальной диагностики и безопасность пациентов.
Само по себе воздействие магнита не угрожает здоровью человека, если отсутствуют противопоказания, например, металлические имплантаты или кардиостимуляторы, патологическая клаустрофобия.
Проблемы возникают, когда не соблюдаются правила эксплуатации, аппарат не проходит техническую проверку, с томографами работают некомпетентные люди.
Что такое квенч МРТ
Магнитно-резонансная диагностика признана наиболее информативной среди лучевых методов исследования пациентов. Точность аппаратуры напрямую связана с таким явлением, как ядерно-магнитный резонанс. При этом метод безопасен для человека – пациентов, персонала – и не требует прохождения подготовки.
Процесс получения сведений о состоянии здоровья пациента можно охарактеризовать следующим образом:
- электромагнитное поле формирует радиочастотный импульс;
- этот импульс послойно отражается органами и тканями, через которые проходит;
- полученный сигнал фиксируется, преобразовывается и выводится на компьютер.
Проходящие в аппарате процессы сложны. Одна из возможных проблем при работе магнитно-резонансных томографов – квенч МРТ. Под этим термином понимается внезапная утрата магнитом сверхпроводимости. Иными словами, после квенча магнитное поле в аппарате МРТ исчезает.
Для эффективной работы томографа магнит должен пребывать в сверхпроводящем состоянии. С этой целью снижают температуру до -269°С, а в качестве охлаждающего вещества используют жидкий гелий.
Элемент гелий – единственный на земле, способный поддерживать настолько низкую температуру, находясь в сжиженном состоянии. Благодаря жидкому гелию удается поддерживать нужный уровень охлаждения магнита.
Если же происходит квенч МРТ, уровень жидкого гелия снижается, достигая критической отметки, магнит нагревается, хладагент в огромных количествах выбрасывается в окружающий воздух. Происходит резкое увеличение давления в криостате.
В таком случае всех, находящихся в кабинете МРТ, эвакуируют.
Причины перехода магнита МРТ в несверхпроводящее состояние
Для осуществления столь сложного процесса, как магнитно-резонансная томография, необходимо выполнение множества условий. Поддержание криоконтура вокруг магнита – одно из них. С этой целью проводится своевременное обслуживание магнитно-резонансных томографов, которое обусловлено рядом причин:
- аппараты предыдущих поколений нуждаются в плановой дозаправке при регулярной эксплуатации в кабинете МРТ;
- не исключена утечка гелия, которую выявляют в ходе профилактической проверки;
- некоторые аппараты МРТ при катастрофическом снижении уровня жидкого гелия отключаются автоматически – возобновить работу удастся после дозаправки и проверки технического состояния.
Современные томографы в плановой дозаправке не нуждаются. Но это не исключает проверку технического состояния, своевременное сервисное обслуживание.
Количество инновационной аппаратуры в медицинских кабинетах невелико, что обусловлено дороговизной экспертной техники.
Большинство устройств МРТ представлено дозаправляемыми аппаратами, требующими участия специалиста для сохранения оптимального уровня хладагента.
Также не следует забывать об опасности резкого выброса жидкого гелия. Вещество не представляет угрозы жизни и здоровью человека в минимальных количествах.
Но при внезапном выбросе значительных объемов, которые мгновенно заполняют кабинет, вытесняется кислород, повышается риск асфиксии и обморожения пациента.
С целью недопущения подобных ситуаций разрабатывается аварийный канал для выброса низкотемпературного вещества на улицу.
Самопроизвольный квенч МРТ чаще возникает как результат отказа от сервисных работ, халатного обращения со сложной медицинской техникой. Но есть и другие причины, способствующие переходу магнита из сверхпроводящего в нормальное состояние. В их числе:
- принудительное увеличение поля без снижения напряжения на тоководах;
- перекос фаз с резкими скачками напряжения;
- попадание посторонних предметов на обмотку магнита;
- нажатие кнопки аварийного отключения;
- нестабильность магнита;
- перекрытие сервисной горловины и др.
Аппаратура последнего поколения в большей степени защищена от негативного воздействия и автоматически отключается при наступлении критических значений. Но это полностью не исключает возникновение квенча, причины которого не всегда удается установить даже после экспертного анализа аварийной ситуации.
Как не допустить квенч
Из-за квенча томографа могут пострадать персонал и пациенты, а расходы на ремонт аппарата МРТ выльются в круглую сумму. Резкое уменьшение индукции магнитного поля не возникает на пустом месте. Ему предшествуют определенные действия или бездействие со стороны обслуживающего персонала.
Чтобы не доводить до критической ситуации, соблюдают правила безопасности:
- кабинеты для магнитно-резонансной диагностики поддерживаются в идеальном состоянии;
- проводится контроль совместимости магнитного оборудования и соблюдения зональности;
- допуск к томографам имеют только обученные сотрудники;
- специалистов для плановой дозаправки аппаратов МРТ вызывают без задержек;
- оптимальный уровень снижения жидкого гелия для дозаправки магнитно-резонансных томографов – 20 – 30%. Более высокие значения говорят о критическом падении хладагента в аппарате.
В ходе проверки томографа не только восполняется уровень жидкого гелия. Проводятся профилактические и ремонтные работы, позволяющие продлить срок службы медтехники. Обслуживание криосистемы предполагает:
- замену адсорбера в компрессоре;
- промывку или замену линий;
- контроль уровня масла;
- замену криоголовки и др.
Регулярное сервисное обслуживание томографов обеспечивает их безопасную эксплуатацию и бесперебойную работу магнита.
Что делать, если квенч МРТ уже произошел
Установлено, что квенч происходит по причине пренебрежения правилами безопасности или из-за ошибок сервисных специалистов. Предотвратить аварийную ситуацию не всегда удается, зато можно подготовиться на случай возникновения опасности и запомнить порядок действий.
При обнаружении квенча МРТ придерживаются инструкции:
- пациентов и персонал эвакуируют из кабинета и смежных помещений;
- дожидаются завершения процесса – повлиять на его ход невозможно;
- стабилизируют давление в криостате, для чего отогревают клапаны сброса жидкого гелия;
- проводят замену поврежденной мембраны;
- устраняют неисправности, выполняют проверку магнитно-резонансного аппарата;
- заправляют МРТ гелием, повторно вводят аппарат в эксплуатацию.
Восстановлением томографа занимаются квалифицированные инженеры, которые отвечают за безопасность процессов и приводят аппарат в рабочее состояние. Аварийная ситуация не ухудшает качество работы МРТ и при должном обращении техника будет служить исправно, оставаясь безопасной для окружающих.
Site | Name page
Мы видели в медицинских сериалах, таких как «Доктор Хаус», как МРТ-сканирование может вызвать повреждение окружающих анатомических структур пациента осколками пуль, находящихся в его теле. Это теоретически возможно. МРТ-аппарат состоит из очень мощных электромагнитов, расположенных вокруг цилиндрической камеры. Эти магниты работают постоянно и их нельзя выключить нажатием кнопки.
Какая подготовка к процедуре МРТ
- при планировании посещении кабинета МРТ заблаговременно не одевайте металлические украшения (заколки, невидимки, кольца, серьги);
- на процедуру по возможности одевайте одежду без металлических украшений или пуговиц (иначе вам придётся её снять перед процедурой);
- женщинам лучше не одевать бюстгальтер с металлическими косточками (на большинстве исследований он станет мешать и вам нужно будет его снять перед проведением исследования);
- если на вас корсет, то непосредственно перед проведением МРТ вам придётся его снять в раздевалке;
- в кабинет МРТ вас не пустят на кресле-каталке и с костылями (исключение — деревянные или специальная немагнитная медицинская каталка для перевозки лежачих пациентов);
- освободите карманы от мелочи, брелоков, зажигалок, ключей и магнитных пластиковых карт (это может вблизи магнита выскочить из кармана и нанести вам травму);
- в аппарат МРТ нельзя брать с собой телефон (если конечно не планируете приобрести новый).
С чем делать мрт можно
- металлические протезы суставов
- клипсы посел удаления желчного пузыря
- транспедикулярные фиксирующие винты позвоночника
- конструкции для спондилодеза и артродеза
- ортопедические накостные пластины, проволока, штифты, винты
С чем делать мрт нельзя
- кардиостимулятор
- имплантат внутреннего уха
- инсулиновый иньектор (вшита помпа)
- пули, осколки
С осторожностью
- клипсы на сосудах головного мозга и внутренних органов
- искуственные клапаны сердца
Подробный перечень медицинских имплантатов и возможность проведения с ними МРТ можно проверить на сайте
В любом случае при наличии металла в теле пациент по просьбе врача должен перед проведением МРТ подписать информированное согласие, имеющее общеий вид, скачать можно здесь
Второе мнение на КТ и МРТ
Если у вас остаются сомнения в выводах по результатам вашего МРТ — вы можете заказать пересмотр вашего исследования с подробной расшифровкой здесь:
Автор статьи: врач-рентгенолог, к.м.н. Власов Евгений Александрович
Возможно вас так же заинтересует
Загрузка...
