Menu Zavřeno

Dětská magnetická rezonance: zmenšovací technika pomáhá zachraňovat životy novorozenců

V dubnu 2014 bylo Edith šest let, a přestože je na svůj věk stále poměrně malá, nevyskytly se u ní žádné zdravotní problémy způsobené traumatickým porodem. Je doma se svou dvouletou sestrou (další bouřlivý porod, ale tentokrát nebyla nutná jednotka intenzivní péče) a Sophií, zatímco já jsem 4 000 mil daleko v Milwaukee ve Wisconsinu. Jsem pryč teprve asi den, ale už teď se snažím představit si je – vždycky jsem byla špatná na obličeje, takže jsem vděčná za všechny fotky, které se mi vejdou do telefonu. Ale skutečné to nenahradí a rodina mi chybí.

Přestože je začátek jara, pořád tu mrzne. Na řece Menomonee je led a konečky prstů mám necitlivé, ať je strkám do kapes sebevíc. Milwaukee je průmyslové město, domov motocyklů Harley-Davidson, piva Miller a společnosti GE Healthcare, která má na předměstí Waukesha zařízení na magnetickou rezonanci. Právě tady vznikají prototypy projektu Firefly.

© Aaron Tilley a Kerry Hughes

V kanceláři projektu Firefly je maketa nového skeneru v plném měřítku. Ve srovnání s běžným celotělovým skenerem, kde dospělý člověk leží na stole a vklouzne do otvoru o průměru 70 cm, je jistě kompaktní. Tento je vysoký asi jako já, ale není v něm zabudovaný stůl, na kterém by se dalo ležet, a otvor magnetu má 18 cm, což je tak akorát na velkou dětskou hlavu. Nebo pomeranč, jak se za chvíli přesvědčím.

Vezmou mě s sebou do strojovny 3, kde sedí vůbec první funkční verze nové konstrukce. Předpokládám, že je to porodní sál pro prototypy, ale jeho těhotenství bylo dlouhé a náchylné ke komplikacím.

Srdcem každého přístroje na magnetickou rezonanci je masivní magnetická kobliha, která využívá magnetické pole asi 100 000krát silnější než zemské. Funguje tak, že nutí protony ve vodě tkání, aby se přizpůsobily tomuto poli; speciální cívky pak stimulují protony vysíláním výbojů rádiových vln a senzory magnetické rezonance zjišťují rozdíly ve způsobu jejich reakce, když se proud vypne. Tím se odhalí rozdíly mezi různými typy tkání a vytvoří se trojrozměrný obraz.

V roce 2011 měla společnost GE nově vyvinutý malý magnet, který byl s trochou úprav schopen generovat magnetické pole o síle 3 Tesla – stejnou sílu jako standardní přístroj pro dospělé. Byl navržen pro skenování rukou a nohou, takže měl přibližně správnou velikost i pro děti, ale musel být upraven pro práci s mozkem, nikoliv s jednoduchými končetinami. Přidání nové gradientní cívky pro zaostření magnetického pole a povrchových cívek pro zesílení radiofrekvenčních signálů bylo poměrně snadné, i když to znamenalo spojit dohromady komponenty z různých systémů MRI, ale objevovaly se další nečekané problémy. Ukázalo se, že je třeba mnohem více přemýšlet o tom, jak přesně se tyto děti do skeneru vůbec dostanou.

Některá řešení byla rozkošně low-tech. Aby zvládli vedení – přívody k monitoru a hadičky připojené ke kapačkám -, prostě vyřízli zářez na boku dveří do skenovací místnosti. Linky sedí ve výřezu a dveře lze zavřít, aniž by bylo nutné dítě odpojit. Ještě důmyslnější bylo speciální zavinutí a závěs na zvednutí dítěte z inkubátoru a jeho přenesení na malý stolek, který se zasune do skeneru. Když to však testovali se zdravotními sestrami, bylo jim řečeno, že hluk při rozepínání pásku na suchý zip, kterým jsou děti zajištěny, by je mohl rozrušit.

Pro ošetřovatelský personál bylo určitou novinkou, že s ním společnost jako GE konzultovala návrh takové soupravy. Julie Bathieová vzpomíná, že dostala příležitost prosit o odolné materiály a o to, aby co nejvíce věcí bylo na jedno použití nebo se daly velmi snadno čistit, jinak by se nepoužívaly. Šátek má nyní jednorázovou vnitřní podšívku spolu s pevnější vnější vrstvou, která těsně obepíná dítě, aby ho pomohla udržet v klidu během vyšetření, a drží na místě pomocí speciální, tišší čelenky na suchý zip. K dispozici jsou nové nástavce, které pomáhají úhledně spojit dráty a vedení. Sestry jsou s aktualizovaným designem velmi spokojené.

Byla zde také řada dalších technických problémů. Zaprvé se jedná o hluk. Nikdo, kdo podstupuje vyšetření magnetickou rezonancí, by neměl pociťovat více než 99 decibelů, ale tyto přístroje mohou tuto hodnotu snadno překročit, zejména pokud se snažíte co nejrychleji naskenovat vrtící se a citlivé dítě. Děti proto potřebují chrániče sluchu a silikonové špunty do uší, aby se hluk udržel v mezích.

Pak tu byla ventilace. Tým si nebyl jistý, zda se v otvoru jejich skeneru nebude hromadit oxid uhličitý, když v něm bude dítě. Dětská hlava zabírá v magnetu mnohem větší část prostoru než dospělý člověk (nebo dokonce dítě) ve skeneru celého těla. Jejich řešení spočívalo v pumpování vzduchu, aby se zabránilo hromadění toxického CO2 – až na to, že nemohli vhánět vzduch příliš rychle, jinak by dítěti mohla být zima nebo by mohlo být vysušené. Poté, co upravili ventilační komponenty používané ve větších přístrojích, musí nyní počkat, až budou skenovány děti, aby s jistotou věděli, jak dobře to funguje.

Vzhledem k tomu, že k testování vyvíjeného dětského skeneru nelze použít skutečné novorozence, ukázalo se, že citrusové plody jsou opravdu dobrou náhradou. Například pomeranč je přibližně stejně velký jako hlava plodu ve 26. týdnu a má spoustu vody jako mozek novorozence. Navíc má vnitřní struktury – segmenty a puchýřky šťávy a centrální sloupec – které ukazují, jak dobré je rozlišení.

Jessica Buzek, globální marketingová manažerka GE pro klinické aplikace, vloží pomeranč do otvoru přístroje v oddělení 3 a pomocí několika papírových ubrousků ho zvedne do správné výšky. Skener projde svou přesně řízenou sekvencí pípání, kvílení a vrnění a za chvíli už vidím na obrazovce počítače plátky (neoloupaného a neporušeného) pomeranče v neuvěřitelných detailech. Je zřejmé, jak by se pomocí takového skenu dal prozkoumat mozek dítěte, jeho oči, nebo dokonce oční nervy. Nervy se obvykle nacházejí kolem tekutiny, takže díky kontrastu mezi tekutinou a strukturou v mozku prý skutečně vystupují jako černá čára. Snadno by se tak dalo zkontrolovat, jestli nedošlo k prasknutí nebo natržení, což by ultrazvuk prostě nedokázal.

„Chtěl byste vidět ještě něco jiného?“ zeptal jsem se. Buzek se zeptá.

„Ne,“ odpovím. „Ten pomeranč na mě udělal velký dojem.“

„Chtěla si ho dát k obědu,“ zavtipkuje někdo jiný.

„Správně,“ řekne Buzek. „Vypadá to dost zdravě na to, aby se to dalo jíst!“

Po obědě navštívíme konstrukční oddělení 7B, abychom si prohlédli první prototypy. Na podlaze je žlutou páskou vyznačen přesný tvar místnosti v Sheffieldu, kde se bude instalovat, a přerušovanou oranžovou páskou je vyznačen okraj 5 gaussového pole – to je hranice, kterou nechcete překročit, aniž byste předtím odstranili nějaké kovové předměty. Stroj už vydává stálé hučení a syčení heliového kompresoru signalizuje, že magnet je studený a v plné síle.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *