Основные направления развития биомагнитных исследований в кардиологии (ишемиология и аритмология): современное состояние, проблемы и перспективы

30 жовтня 2006
1984
Резюме

Представлены современные взгляды на проблему развития магнитокардиографических (МКГ) исследований в кардиологии (ишемиология, аритмология) у разных категорий пациентов. Показаны возможности оптимизации МКГ-диагностики на основе интегрирования изображения биомагнитных сигналов в томографический формат визуализации сердца, а также использования оптических магнитометров с лазерной накачкой в качестве альтернативной технологии метода криостатирования.

ВВЕДЕНИЕ

Магнитокардиография (МКГ) — современная медицинская технология бесконтактной и неинвазивной оценки распределения биомагнитных полей, генерируемых электровозбудимыми структурами сердца, над поверхностью грудной клетки. Трансмемб­ранные ионные токи наряду с индукцией электрических потенциалов, регистрируемых методом электрокардиографии (ЭКГ), также генерируют биомагнитные сигналы. Хорошо известно, что графика ЭКГ- и МКГ-сигналов совпадает во времени и что поверхностная картина структуры электрических и магнитных полей, обусловленная распределением диполей, является условно ортогональной. Однако комплексная взаимозависимость между магнитной составляю­щей на МКГ и электрической составляющей на ЭКГ остается до настоящего времени окончательно не уточненной (Weber D.S. et al., 2004).

В условиях клиники запись магнитного поля серд­ца с использованием наружных сенсоров, не контактирую­щих с поверхностью тела пациента, в процессе МКГ-картирования может быть осуществлена в естественных для больного условиях без наложения ему электродов. Это позволяет минимизировать время для подготовки больного к исследованию. Однако МКГ-картирование можно проводить одновременно с записью ЭКГ. Концептуально МКГ не является новой технологией, так как первые научные сообщения, посвященные детекции магнитных полей сердца, были опубликованы еще 40 лет назад как в США (Baule G.M., McFee R., 1963; Stratbucker R.A. et al., 1963), так и в СССР (Тумановский Н.М. и соавт., 1967а, б). Однако первые систематические научные исследования были инициированы только в связи с созданием так называемых SQUID-устройств (Superconducting Quantum Inference Device) — сверхпроводящих квантовых интерференционных приемников, первые публикации о которых появились в начале 70-х годов прошлого столетия (Cohen D. et al., 1971). К сожалению, в это время бытовало мнение исследователей, в основном в США, об ограни­чении полезного использования данной технологии в клинической кардиологии и метод был ими оставлен практически без внимания, что в значительной степени ограничивало его дальнейшее развитие. В то же время в Европе многочисленными группами ученых поддерживались и развивались два направления развития: 1) неэкранированной МКГ (Saarinen M. et al., 1978; Fenici R. et al., 1980) и 2) МКГ-картирование в специально экранированном помещении (Makijarvi M. et al., 1993).

До начала 1990-х годов только одноканальные МКГ-комплексы использовались с целью последовательного картирования различных участков магнитного поля сердца с помощью перемещения пациента в пределах сенсорного устройства от одной позиции для записи к другой (Saarinen M., et al., 1978; Fenici R. et al., 1980; Lant J. et al., 1990; Makijarvi M. et al., 1993). Однако вскоре стало очевидным, что одновременное МКГ-картирование в пределах нескольких точек локализации является неизбежным для клинической практики. Поэтому последовательная запись только сдерживала дальнейшее клиническое развитие МКГ-диагностики происходящих патологических процессов, в частности аритмических и ишемических изменений.

С начала 1990-х годов стали развиваться новые технологии многоканального МКГ-картирования (Nowak H., et al., 1991; Dossel O. et al., 1993; Drung D., 1995; Nenonen J. et al., 2003). Однако еще длительное время МКГ-картирование осуществлялось в специально экранированных помещениях. К тому же высокая стоимость МКГ-устройств постоянно сдерживала их внедрение в клинике, а основные исследования были сосредоточены в ряде крупных медицинских исследовательских центров. Однако на протяжении последних 3–5 лет сценарий МКГ-исследований претерпел существенные изменения. Одновременно с этим увеличились объемы бюджетных закупок многоканальных мини-систем для многоканального МКГ-картирования крупными и средними медицинскими центрами в США, Европе, Китае, Японии, а процедура МКГ-картирования получила разрешение к применению Управ­лением по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (U.S. Food and Drug Administration/FDA) (Koch H., 2004).

В этом аналитическом сообщении подведены итоги клинических разработок в области МКГ-исследований (основное внимание уделено ключевым проблемам ишемиологии и аритмологии) и представлены основные направления будущих этапов развития в области биомагнитной диагностики.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МНОГОКАНАЛЬНОГО МКГ-КАРТИРОВАНИЯ

Современные технологии МКГ-картирования претерпели интенсивное развитие на протяжении последних 10–15 лет. Первое коммерческое многоканальное МКГ-устройство KRENIKON (Hoenig H.E. et al., 1991) было создано в корпорации «Siemens». Технически конструкция KRENIKON включала 37 градиометров, упорядоченно (аксиально) закрепленных в плоскости решетки гексагональной конст­рукции с размером ячеек D=19 см (усовершенствовалась до 1995 г.). В этот же период фирмой «Philips» разработана другая МКГ-система, включающая двойную конструктивную конфигурацию (тип «Dewar»), состоящую из 31 пары аксиально закрепленных градиометров (Dossel O. et al., 1993). Подобные МКГ-системы были запущены в ряде европейских стран: в Берлине — 83-сенсорное 49-канальное МКГ-устройство (Drung D., 1995), в Хельсинки — 4D-визуализирующая 99-канальная МКГ-установка (Nenonen J. et al., 2003), в Бохуме — 4D-визуализи­рующее 67-канальное МКГ-устрой­ство (van Leeuwen P. et al., 1999), в Ульме — 55-канальное МКГ-устрой­ство «ARGОS» (Erne S.N. et al., 1999), а также в г. Йена — векторная градиометрическая система «ARGOS 200» и 64-канальная система «Hitachi 6400» (Tsukada K. et al., 1998). В настоящее время это наи­более «продвинутые» и сравнительно миниатюризированные устройства с многорядной широко­шкальной МКГ-конфигурацией, позволяющей избегать влияния окружающих элект­ромагнитных полей (Tsukada K. et al., 1998; van Leeuwen P. et al., 1999; Nenonen J. et al., 2003).

Современные многорядные МКГ-системы включают от 39 до 200 сенсоров, собранных на специальной платформе (25–30 см в диаметре) и располагаемых над участком сканирования в области интереса. Сенсорная платформа имеет гексагональную конфигурацию. Уровень фоновых сигналов, создаваемых низкотемпературным током SQUID-систем внутри экранированного помещения, колеблется в области низких частот от 5 до 10 fT/√Hz (Nenonen J. et al., 2003), однако описаны более низкие уровни чувствительности порядка 2 fT/√Hz (Drung D., 1995) при условии низкого соотношения сигнал/шум (Koch H., 2004).

Существенным недостатком в работе рассматривае­мых МКГ-систем является высокая стоимость жидкого гелия, который позволяет достигать температуры охлаждения до –271 °С. Жидкий азот значительно дешевле и удобен в работе. Он получил более широкое применение в клинических условиях для охлаждения SQUID-сенсоров. Такой способ охлаждения позволяет контролировать нормальный режим работы SQUID-сенсорных устройств в условиях экранированного помещения и устранять явление нестабильности в конфигурации сенсорной платформы при проведении МКГ-картирования (Liao S.H. et al., 2003; Mizukami A. et al., 2003). К тому же чув­ствительность SQUID-сенсорных систем была существенно оптимизирована на протяжении последних 5 лет в диапазоне между 40 и 1000 fT/√Hz (Liao S.H. et al., 2003). При отсутствии системы экранирования во многих медицинских центрах для защиты от интерференционных электромагнитных волновых помех при проведении МКГ-картирования используют высокоупорядоченные «синтетические» градиометры, современные интегративные помехоустойчивые системы защиты, а также получившие развитие в последние годы постпроцессорные анализаторы МКГ-сигналов (Koch H., 2004).

Многоканальные LTdc («low-temperature direct current») SQUID-мини-системы, в том числе Squid AG (MCG7-System), разработанные для эксплуатации в неэкранированных помещениях при проведении МКГ-картирования, позволяют активировать 4 исследовательских канала и 3 SQUID-детектора в целях оптимизации супрессии электромагнитных помех (Hailer B. et al., 2003). В отделении неотложной кардио­логии клиники Mayo (США) применяется МКГ-установка (Cardio Mag CMI-2409), оснащенная девятью аксиально расположенными LTdc SQUID-градиометрами с ячейкой 3×3 град. в одной плоскости зоны интереса и тремя референтными SQUID-каналами (XYZ) для электронной супрессии электромагнитных помех (Tolstrup K. et al., 2004). 7- и 9-канальные системы для МКГ-картирования, имеющие в настоящее время сравнительно низкую коммерческую стоимость, созданы в Российской Федерации («Cryoton Co. Ltd»). В по­следние годы активизировались биомагнитные исследования в магнитокардиографической лаборатории Института кардиологии им. Н.Д. Стражеско АМН Украины (Киев) на 7-канальной неэкранированной МКГ-системе (Стаднюк Л.А. та співавт., 2002; Сосницкий В.Н. и соавт., 2004).

Существенным ограничением многих МКГ-мини-систем является конструктивная необходимость в осуществлении последовательной 4- и 9-по­зиционной записи с целью достижения полного картирования сердца на протяжении от 10 до 20 мин обследования. Данный недостаток был успешно устранен, в частности при использовании усовершенствованной 36-канальной МКГ-системы, впервые прошедшей апробацию в клинике неотложной кардиологии (лаборатория катетеризационных исследований) Римского университета в Италии (Fenici R. et al., 2003), что позволило сократить время процедуры МКГ-картирования до 90 с и продемонстрировать высокую воспроизводимость МКГ-паттернов у конкретного больного.

ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНОГО МКГ-КАРТИРОВАНИЯ В ИШЕМИОЛОГИИ

Хотя МКГ не отнесена к рутинным процедурам клинической диагностики, в настоящее время накоплены удовлетворительные результаты МКГ-картирования в ишемиологии. Такие проблемы кардиологии, как 3D-визуализация очагов аритмогенной активности и выявление продуктов жизнеугрожающего аритмогенного риска, явились первым клиническим применением МКГ-диагностики. В то же время значительное количество попыток было предпринято для оценки предикторной ценности многоканального МКГ-картирования на этапе ранней диагностики ишемической болезни сердца (ИБС) и постинфарктного восстановления жизнеспособности миокарда (Hailer B. et al., 2003; Morguet A.J. et al., 2004; Tolstrup K. et al., 2004). Оказалось, что индуцируемые ранние ишемические изменения на уровне электрофизиологических реакций миокарда не могут быть зарегистрированы методом ЭКГ в покое, имеющим относительно низкую чувствительность. Поэтому первым уровнем неинвазивной диагностики ишемии миокарда в условиях клиники явилась нагрузочная ЭКГ-проба. Однако многие пациенты, особенно в странах с развитой экономикой, сегодня отдают предпочтение более дорогостоящим методам, таким как спиральная компьютерная томография (СКТ), однофотонная электронная КТ, стресс-эхокардио­графия или коронарная ангиография и др. Таким образом, ранняя неинвазивная диагностика ишемии оказалась первой важной клинической проблемой для метода МКГ-картирования (Wikswo J.P., Barach J., 1982).

Отмечены уникальные возможности метода МКГ в изучении особенностей развития острого инфаркта миокарда. Так, D. Cohen и соавторы (1970; 1975) в эксперименте на животных выявили индуцированные ишемией биомагнитные сигналы из периинфарктной области, где ишемиезависимые ионные токи не удавалось зарегистрировать методом ЭКГ. Метод анализа биомагнитных сигналов оказался применим и у человека (Cohen D. et al., 1983; Savard P. et al., 1983), однако его развитие при инфаркте миокарда длительное время оставалось экстенсивным.

В конце 1990-х годов проблема использования МКГ при ИБС получила новый импульс своего развития и оказалась в центре внимания кардиологов. Однако оставалась неразработанной проблема стандартизации получения МКГ-данных при остром инфаркте миокарда. В то же время МКГ-параметры, полученные расчетным путем, в частности такие как длительность интервала S–T и T-волны, оказались подвержены динамическим изменениям у пациентов с ИБС и могли быть использованы в качестве надежных диагностических МКГ-маркеров ишемического процесса в миокарде (Hailer B. et al., 2003; Tolstrup K. et al., 2004).

До настоящего времени МКГ-картирование в сочетании со стресс-тестированием широко используется для выявления транзиторных стресс-иниции­рованных изменений STT-сегментов. В процессе проведения фармакологических нагрузочных исследований с применением методик (МКГ + стресс- тестирование) у трех здоровых добровольцев были зарегистрированы достоверные различия в отклонениях от нормы процесса реполяризации желудочков при их сравнении с результатами на ЭКГ в 32 отведениях (Brockmeier K. et al., 1997a). Использование специальных моделей велоэргометров, не создающих электромагнитных помех и применяемых для стресс-тестирования в процессе МКГ-картирования, по­зволило повысить пространственное и временное разрешение метода, снизив частоту возникновения альтеративных изменений на картах магнитных полей у пациентов с верифицированным стенозом артерий коронарного русла (Kanzaki H. et al., 2003; Brisinda D. et al., 2004b; Morguet A.J. et al., 2004).

У больных с ИБС H. Hanninen и соавторы (2000) выявили ротационные изменения такого МКГ-показателя, как максимум пространственной ориентации градиента магнитного поля сегмента ST (так называемое отклонение угла α), индуцированного физической нагрузкой. Этот показатель был использован в дальнейшем в качестве диагностического критерия для дифференциальной диагностики между различными состояниями измененных коронарных артерий. Хотя аналогом альтернативных изменений на МКГ при ишемии миокарда стал также такой показатель, как распределение поверхностных потенциалов типа «body surface potential mapping», оба показателя не регистрировались методом наружной ЭКГ в 12 отведениях (Hanninen H. et al., 2001).

P. Takala и соавторы (2001b) расширили анализ вариабельности сердечного ритма на основе использования его сочетания с многоканальным МКГ-картированием у больных с ИБС с учетом применения критерия отклонения угла α. H. Kanzaki и соавторы (2003) сообщили о 83% положительных результатов диагностических исследований постнагрузочного МКГ-картирования в условиях экранированного помещения и отметили, что изменения процесса реполяризации могут служить в качестве предиктора начальных реакций стресс-индуцированной ишемии миокарда. Другой группой авторов (Yamada S., Yamaguchi I., 2005) установлена закономерность взаимосвязи инте­г­рального объема изменений на МКГ со степенью выраженности загрудинной боли ишемического генеза у пациентов с верифицированным диагнозом ИБС по сравнению с нагрузочными пробами в контрольной группе у здоровых добровольцев (на основании сравнения с ЭКГ-критериями: длительность интервала Q–T, дисперсия интервала Q–T и изменения сегмента ST).

Транзиторные изменения симптоматики острой формы ишемии миокарда манифестировали характерной графикой на МКГ-картах и эти изменения могли быть использованы для выявления и локализации патологических ионных токов, а также коррелировали с признаками формирования эктопических очагов аритмогенной активности, локализованных в зонах ишемического поражения (Le­-
der U. et al., 1998). Отмечено, что после проведенной перкутанной транслюминальной коронарной ангиопластики возникновение реперфузионных изменений сопровождалось более гомогенным распределением плотности ионных токов в процессе реполяризации на протяжении 1 мес после процедуры (Hecker T. et al., 2001).

Хотя большинство МКГ-исследований у пациентов с ИБС проводили в условиях экранированных помещений, осуществление неэкранированного МКГ-картирования стало обычной процедурой в стационарных условиях, в том числе в отделениях неотложной кардиологии ведущих цент­ров США и в ряде стран Западной Европы (Hailer B. et al., 2003; Brisinda D. et al., 2004b; Tolstrup K. et al., 2004; Hailer B. et al., 2005). Так, J.W. Park и F. Jung (2004), проанализировав данные МКГ-диагностики у 86 па­циентов (без нагрузочных проб) с явлениями нестабильной стенокардии, выявили, что отрицательная и положительная диагностическая ценность метода составила 96,2 и 91,2% соответственно. Параллельно осуществляемая запись на ЭКГ в 12 отведениях имела позитивную предсказательную ценность в 92,8% и негативную — только в 53,0% случаев. В режиме ретроспекции B. Hailer и соавторы (2005) изучили большой массив данных исследований 177 пациентов со стабильной стенокардией и коронароангиографически подтвержденным диагнозом ИБС (без наличия инфаркта миокарда в анамнезе), а также 123 больных, поступивших в стационар с типичными загрудинными болями без гемодинамически значимого стеноза венечных сосудов сердца. Оказалось, что по сравнению со «стандартной» ЭКГ неэкранированное МКГ-картирование позволило диагностировать ИБС у больных в покое с удовлетворительной чувствительно­стью (73,3%) и специфичностью (70,1%).

В отдельной серии работ предприняты успешные попытки оценить релевантность методов автоматического компьютерного анализа МКГ-критериев ре­поляризации желудочков (Smith F.E. et al., 2003; Chen J. et al., 2004). Один из инновационных проектов («SBIR-Project»), посвященный оценке возможностей постановки диагноза ишемии миокарда в автоматическом режиме на основании использования метода сверхмощного объема машинной памяти, профинансирован в США (National Science Foundation Small Business Innovation Research). Целью использования сверхмощного объема машинной памяти явилась передача завершающего диагностического заключения компью­теру. Используя значительный объем машинной памяти, компьютер оценил большой массив показателей распределения биомагнитных сигналов в зонах интереса у здоровых добровольцев и больных с ИБС и выявил существенные различия между оцени­ваемыми количественными параметрами многоканального МКГ-картирования. Другой инновационный подход сравнительно недавно был использован на предклинической фазе исследований МКГ-верификации ИБС (Fenici R. et al., 2005a, b). При этом применение технологии сверхмощного объема машинной памяти позволило выявить 75% чувствительность, 85% специфичность, 78% отрицательную и 80% положительную предсказательную ценность анализируе­мого метода неинвазивной диагностики.

Наряду с полученными обнадеживающими результатами по МКГ-верификации ИБС не менее важные данные представлены в исследованиях по установлению диапазона нормы для значений реполяризации желудочков в пределах возрастной и гендерной вариабельности (Takala P. et al., 2001a; Chen J. et al., 2004), а также вариабельности сердечного ритма (Takala P. et al., 2001b).

ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНОГО МКГ-КАРТИРОВАНИЯ В АРИТМОЛОГИИ

Возникновение внезапной сердечной смерти обычно связывают с фибрилляцией желудочков, развитие которой сегодня может быть эффективно предотвращено (Moss A.J. et al., 2002). В этой связи современная оценка риска возникновения фибрилляции является одной из важнейших задач аритмологии (Buxton A.E. et al., 2000; Moss A.J. et al., 2002). Методы своевременного выявления у пациентов факторов риска возникновения внезапной смерти в результате фибрилляции желудочков сердца основаны на выявлении дискретности (прерывности) процесса миокардиальной активации в периоды деполяризации желудочков, устойчивой (аномальной) негомогенности реполяризации желудочков и существенных отклонений параметров сердечного ритма. Эти параметры могут подвергнуть анализу с помощью методов ЭКГ и МКГ-картирования, однако МКГ позволяет дополнительно дать оценку распределения «тангенциальных» (связанных с арит­мией) ионных токов в изучаемой зоне интереса (Wikswo J.P., Barach J., 1982), а также может позволить зафиксировать возможные очаги эктопической активности — так называемые vortex currents (вихревые токи) (Brockmeier K. et al., 1997a; Liehr M. et al., 2005). По результатам аутопсий у больных с часто возникающими постинфарктными желудочковыми тахикардиями выявлены ограниченные участки лен­товидного истончения эндокарда (Boliсk D.R. et al., 1986), которые могут являться структурной основой возникновения аритмогенного субстрата. Многоканальное МКГ-картирование позволяет зарегистрировать участки аритмогенной активности во время запусков желудочковых нарушений ритма на разных стадиях патологического процесса.

Аритмогенные реакции, обусловленные желудочковой деполяризацией, могут быть зафиксированы с помощью методики регистрации низкоамплитудных поздних биомагнитных сигналов, а также по корреспондирующему им («отсроченному») появлению локальных участков распределения МКГ-сигналов, следующих после QRS-комплексов (Korhonen P. et al., 2002) или в пределах QRS-фрагментов (Korhonen P., et al., 2001). Проведенный внутри-QRS-фрагментирую­щий анализ с применением методики биномной фильтрации для оценки полярного распределения магнитных сигналов в пределах QRS-комплекса выявил существенную перспективу в дифференциальной диагностике между желудочковыми тахисистолическими комплексами и пароксизмальными аритмиями нежелудочкового генеза у пациентов, перенесших инфаркт миокарда. Применение высоко­селективного фрагментационного компьютерного анализа в режиме ретроспекции позволило К. Brockmeier и соавторам (1997b) выявить увеличение объема фрагментов внутри QRS-комплексов у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа, который положительно коррелировал с индексом массы левого желудочка. По мнению авторов, полученные данные могли быть следствием нарушения внутрижелудочковой проводимости и служить ранним предиктором возникновения диабетассоциированной кардиомиопатии.

Оказалось, что выявлению больных с факторами риска возникновения внезапной сердечной смерти способствовал комбинированный анализ нарушений деполяризации желудочков, пространственной гетеро­генности реполяризации желудочков и особенностей вариабельности сердечного ритма. МКГ-изменения в период поздней фазы интервала Тверх.Тконечн. Т-волны, являющиеся предиктором аномальной трансмуральной негомогенной реполяризации, были зафиксированы у пациентов с возвратной формой желудочковой тахикардии на фоне перенесенного инфаркта миокарда, а также на фоне диабетассоциированной дилатационной кардиомиопатии (Korhonen P. et al., 2001). У больных, перенесших инфаркт миокарда, наличие таких МКГ-критериев, как: 1) возникновение МКГ-ас­социированных поздних биомагнитных сигналов и 2) повышение объема внутри-QRS-ассоциированного фрагментообразования, сопровождалось достоверными различиями между пациентами с и без склонности к возвратной желудочковой тахикардии (Korhonen P. et al., 2001; 2002). Вышеназванные МКГ-показатели были отнесены к разряду независимых предикторов выявления склонности больных к возникновению возвратной формы желудочковой тахикардии, а у пациентов с верифицированной желудочковой тахикардией они коррелировали с объемом фракции изгнания левого желудочка (Korhonen P. et al., 2001; 2002). Интересно отметить, что после хирургических вмешательств по поводу часто возникающих желудочковых нарушений ритма сердца деструкция очагов аритмогенной активности и восстановление вышеперечисленных МКГ-параметров происходили аналогично МКГ у постинфарктных больных без склонности к появлению возвратной формы желудочковой тахикардии.

Известно, что у больных после инфаркта диагностика синдрома удлиненного интервала Q–T часто ассоциируется с жизнеугрожающими желудочковыми тахиаритмиями и возникновением внезапной сердечной смерти. МКГ-контроль длительности интервала Q–T методом спектрального анализа биомагнитных сигналов и регистрация пространст­венного распределения Q–T-дисперсии оказались более эффективными, чем МКГ-выявление внутрисердечных очагов эктопической активности, и рассматриваются сегодня многими исследователями в качестве методики неинвазивной биомагнитной визуализации аритмогенных зон в миокарде, что связано со множеством нерешенных проблем в кардио­логии (Koch H., 2004; Nenonen J., 2005). Процесс визуальной оценки функционального состояния источника эктопических ритмов с помощью многоканального МКГ-картирования также затрагивает проблемы разработки основ МКГ-анатомии сердца в целом, а также мультимодальной интеграции с другими методами медицинской визуализации, такими как магнитно-резонансная томогра­фия (МРТ), рентгеновская КТ, позитронная эмиссионная томо­графия (ПЭТ), оптическая когерентная томография (ОКТ) и др. (Залесский В.Н., Дынник О.Б., 2005a, б; 2006а, б, в). Фундаментальным требованием для процесса МКГ-интеграции является использование 3D-визуализирующего формата анатомического изображения структур сердца с оптимальным наложением и «числовой состыковкой» этих данных с основными координатами МКГ-картирования. Высокая точность интеграции необходима в области наружных кожных покровов и/или внутренних координат, таких как транспищеводный электрод, внутрикардиальный катетер и др., определяющих оптимальную позицию сенсорной ячейки магнитокардиографа по отношению к грудной клетке пациента и позволяющих достичь высококонтрастного изображения всей зоны интереса с учетом координат МКГ-системы.

Подробное изучение 3D-визуализирующей МКГ-локализации внутрисердечных ионных токов инициировано еще в 1986 г. с помощью применения немагнитных катетерных систем (Fenici R. et al., 1986). В дальнейшем использование технологий немагнитных катетеров и модели эквивалентного электрического диполя позволило на фантоме и у пациентов получить удовлетворительное отклонение свободного торца немагнитного катетера под контролем магнитокардиографической 3D-визуализации в пределах 6–7 мм (у пациентов) и 2 мм (на фантоме), что обеспечило заданную точность осуществления процедуры 3D-визуализирующего МКГ-картирования (Fenici R. et al., 1998) без применения рентгеновского контроля.

Значительное развитие в последние годы получает применение усовершенствованных методик: 1) регистрации множественных монофазных токов действия с помощью специальных немагнитных катетеров и МКГ-картирования; 2) реконструкции графической визуализации токов действия при реполяризации желудочков, включая распределение плотности псевдотоков на магнитокардиограмме. Оба метода позволяют осуществлять уникальную возможность соединения неинвазивной и инвазивной 3D-визуализации электрофизиологических данных. При этом использование немагнитной катетерной технологии позволяет локализовать зоны эктопической активности под контролем 3D-визуализирующего МКГ-картирования и таким образом одновременно оценивать границы распространения аритмогенного субстрата (Fenici R. et al., 2005a, b).

ПЕРСПЕКТИВЫ БУДУЩЕГО РАЗВИТИЯ МКГ-ИССЛЕДОВАНИЙ

Современное развитие инструментальной базы МКГ-исследований, специальных программных средств компьютерного анализа и методов прижизненной визуализации вызвало в последние годы повышенный интерес к МКГ. Количество клинически релевантных публикаций резко увеличилось и составило в последнем десятилетии около 60% всех имевшихся в литературе работ на эту тему (Fenici R., et al., 2005a, b). Последние данные подтверждают существенную роль многоканального МКГ-картирования в выявлении особенностей аномального распределения биомагнитных сигналов в качестве предикторов лево­желудочковой гипертрофии миокарда (Karvonen M. et al., 2002; Comani S. et al., 2004a). Это послужило основанием предположить более высокую чувствительность метода многоканальной МКГ по сравнению с ЭКГ и эхокардиографией в выявлении ранних признаков электрофизиологических изменений, являющихся следствием процессов внутриклеточного ремоделирования миокарда левого желудочка (Comani S. et al., 2004a), а также в характеристике степени выраженности левожелудочковой гипертрофии в зависимости от роста мышечной массы левого желудочка (Karvonen M. et al., 2002).

Другими потенциальными сферами применения МКГ могут быть активный мониторинг реакций отторжения после операций по пересадке сердца (Fernando D., Resar J., 2003; El-Aronsy M. et al., 2004); ранняя диагностика очагов аритмогенной правожелудочковой дисплазии (Meyerfeld U. et al., 1999); оценка степени активности острых миокардитов (Agrawal R. et al., 2001) и оптимизации диагностики синдрома Бругада (Brisinda D. et al., 2004a).

Достаточно перспективным может оказаться использование МКГ для фармакологических исследований оценки безопасности применения лекарственных средств. Известно, что увеличение интервала Q–T способствует запуску аритмии (типа «torsade de pointеs»), возникающей в связи с приемом неконтролируемого количества антиаритмических средств
(в связи с их отменой или самостоятельным прекращением приема) (Shah R.R., 2004). Подобные ситуации требуют оптимизации процесса тестирования без­опасности новых препаратов с исключением возможного проаритмогенного действия. Для анализа без­опасности применения лекарственных средств ранее использовали метод ЭКГ в 12 стандартных отведениях. Однако оказалось, что погрешности при наложении электродов, а также изменения (электрод/кожа) контактов оказывали влияние на длительность ин­тервала Q–T на ЭКГ (Huigen E. et al., 2002). В этой связи крайне эффективной оказалась МКГ-оценка процесса реполяризации желудочков. К тому же сравнение результатов автоматизированного анализа длительности интервала Q–T на основании данных ЭКГ и МКГ показало, что данные биометрических исследований могут быть использованы для телеметрического контроля in vivo (Smith F.E. et al., 2002).

Следует отметить возможные перспективы МКГ-исследований плода, которые открываются в связи с разработкой 151-канальной МКГ-системы, работающей в условиях экранированного помещения и специально созданной для осуществления биомагнитных исследований внутрипробной активности сердца и мозга (Lowery C.L. et al., 2003). Для решения этих задач «фетальная» МКГ оказалась достаточно чувствительным методом исследования стандартной интервалометрии сердца, вариабельности сердечного ритма, тахиаритмий сердца плода (Comani S. et al., 2004b; Wakai R.T. et al., 2003; Kotini P. et al., 2001; Fenici R. et al., 2005a, b). В этих клинических исследованиях МКГ-сигналы с достаточно высоким cот­ношением сигнал/шум и удовлетворительной 3D-визуализацией удалось зарегистрировать после 28 нед беременности. Однако в перспективе усовершенствование неэкранированной записи МКГ-сигналов может позволить сделать их доступными для анализа в более ранние периоды беременности.

Особенно перспективным представляется сравнительно новое направление биомагнитных исследований, связанное с интегрированием изображения биомагнитных сигналов в анатомический и функциональный форматы, достигаемые с помощью различных технологий (МРТ, КТ, СКТ, ОКТ, ПЭТ и др.) прижизненной визуализации. Первым примером имплементации изображения биомагнитных сигналов в томо­графический формат явилась разработка (предложенная K. Nakai и соавторами; цит. по Yoshizawa M. et al., 2004) новой системы пространственной фильтрации для 3D-визуализации процесса распределения плотности ионных токов в миокарде с последующим «наложением» данной картины на анатомический формат МРТ-изображения сердца пациента. Альтернативой высокоразрешающей технологии формирования МРТ-изображения стал метод использования магнитного резонанса с ультранизким магнитным полем. При этом ультранизкое магнитное поле способно детектироваться с помощью SQUID-систем (Seton H.C. et al., 1999; McDermott R. et al., 2004). Это подтверждает предположение о том, что технология (SQUID+MRI) может быть адаптирована для исследований в области молекулярной кардиологии, а также для решения задач молекулярной медицины будущего (Залесский В.Н., Дынник О.Б., 2005б).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные направления развития биомагнитных исследований в кардиологии представлены в таблице. МКГ сегодня стала надежным клиническим инструментом неинвазивных исследований в обеспечении достижения высокоинформативного изображения электрофизиологических характеристик сердца.

Таблица
Основные направления развития биомагнитных исследований в кардиологии

Современное состояние:

– развитие технологии многоканальной МКГ высокого разрешения;– сочетание многоканальной МКГ высокого разрешения с электрокардиографией;– количественный анализ МКГ-сигналов и распределения магнитных полей, нерегистрируемых на ЭКГ;– МКГ-мониторинг электрофизиологических изменений сердца плода;– 3D- и 4D-визуализация биомагнитной активности аритмогенного субстрата сердца;– оптимизация процессов надежности и воспроизводимости биомагнитных сигналов;– оптимизация процессов стандартизации биомагнитных исследований.Перспективы будущего:– развитие некриогенных (лазерные или атόмные) МКГ-систем для биомагнитных исследований;– создание мультимодальных (МКГ+методы КТ-диагностики) систем визуализации электрофизиологических, морфологических и молекулярных изменений в сердечной мышце;– МКГ-скрининг пациентов с загрудинными болями в условиях отделений неотложной кардиологической помощи;– ранняя МКГ-диагностика аритмий сердца и замедления роста плода;– автоматизированная МКГ-диагностика аномалий в работе сердца;– эффективный МКГ-контроль процесса отторжения трансплантата при пересадке сердца;– ранняя МКГ-диагностика побочных аритмогенных эффектов действия допинг-препаратов в спорте;– МКГ-оценка безопасности применения лекарственных средств;– ранняя МКГ-диагностика ишемии и гипертрофии миокарда;– стремление к миниатюризации и снижению стоимости МКГ-систем.

Бесконтактность и быстрота выполнения процедуры МКГ-картирования, с одной стороны, делает метод приемлемым для пациентов и оптимальным для задач скрининговых исследований в сочетании с проведением нагрузочных проб. С другой — отдель­ные уникальные особенности метода делают его незаменимым в экспериментальной физиологии и фармакологии.

До настоящего времени известные МКГ-системы работают по технологиям (LTdc SQUID и HTS SQUID) криостатирования и отличаются сравнительно высокой стоимостью, поэтому ведутся активные поиски создания новых многоканальных систем биомагнитного картирования, в частности основанных на использовании оптических магнитометров с лазерной накачкой, которые являются менее дорогостоящими и более компактными (Bison G. et al., 2003; Fenici R. et al., 2004). Дальнейшее развитие современной инструментальной базы биомагнитных исследований позволит существенно повысить клинический потенциал метода МКГ и в ближайшем будущем — достигнуть его совершен­ствования на уровне рутинной методики для амбулаторно-поликлинической работы.

ЛИТЕРАТУРА

  • Залесский В.Н., Дынник О.Б. (2005a) Внутрисосудистая оптическая когерентная томография: возможности визуализации коронарной патологии. Укр. мед. часопис, 6(50): 42–46 (http://www.umj.com.ua/arhiv/50/1842.asp).
  • Залесский В.Н., Дынник О.Б. (2005б) Молекулярная визуализация в медицине. Проблемы и перспективы. Укр. мед. часопис, 2(46): 76–83 (http://www.umj.com.ua/arhiv/46/1749.asp).
  • Залесский В.Н., Дынник О.Б. (2006а) Электронно-лучевая компьютерная томография: современные аспекты визуализации коронарного стеноза и кальциноза. Укр. мед. часопис, 1(51): 58–64 (http://www.umj.com.ua/arhiv/51/1860.asp).
  • Залесский В.Н., Дынник О.Б. (2006б) Визуализация кальциноза методом спиральной компьютерно-томографической коронароангиографии. Укр. мед. часопис, 3(53): 78–83 (http://www.umj.com.ua/arhiv/53/1866.asp).
  • Залесский В.Н., Дынник О.Б. (2006в) Магнитнорезонанс­ная коронароангиография: перспективы клинического применения в сравнении с рентгеноконтрастной коронароангиографией. Укр. кардіол. журн., 2: 103–107.
  • Сосницкий В.Н., Стаднюк Л.А., Сосницкая Т.В. (2004) Магнитокардиография: новый взгляд на старые идеи. Серце і судини, 4: 73–78.
  • Стаднюк Л.А., Козловський В.І., Сосницький В.М. (2002) Зміни внутрішньосерцевої гемодинаміки і гомогенності збудження міокарда після черезстравохідної стимуляції залежно від провокації короткого пароксизму фібриляції передсердь. Укр. кардіол. журн., 1: 46–48.
  • Тумановский Н.М., Сафонов Ю.Д., Провоторов В.М. (1967а) Диагностика гиперфункции и гипертрофии миокарда при артериальной гипертензии методом магнитокардиографии. Тер. архив, 39(5): 34–37.
  • Тумановский Н.М., Сафонов Ю.Д., Провоторов В.М. (1967б) Основные аспекты клинического применения магнитокардиографии. Кардиология, 7(4): 70–75.
  • Agrawal R., Czerski K., Goedde P., Kuehl U. (2001) Non-invasive follow-up of evolution of myocarditis with magnetocardio­graphy. In: J. Nenonen, R.J. Ilmoniemi, T. Katila (Eds.) Proceedings of the 12th International Conference on Biomagnetism. Helsinki: Univ. Technol. Press, p. 527–529.
  • Baule G., McFee R. (1963) Detection of magnetic field of the heart. Am. Heart J., 66: 95–96.
  • Bison G., Wynands R., Weis A. (2003) A laser-pumped magnetometer for the mapping of human cardio-magnetic fields. Appl. Phys., 76: 325–328.
  • Bolick D.R., Hackel D.B., Reimer K.A., Ideker R.E. (1986) Quantitative analysis of myocardial infarct structure in patients with ventricular tachycardia. Circulation, 74(6): 1266–1279.
  • Brisinda D., Fenici R., Meloni A.M., Fenici P. (2004a) Multichannel MCG mapping at rest, after effort and during flecainide test in a patients with idiopatic Brugada ECG pattern. Biomed Tech., 48(2): 125–127.
  • Brisinda D., Meloni A.M., Nenonen J. et al. (2004b) Unshielded stress multichannel MCG of patients with coronary disease and normal subjects with standard ergometry. Biomed. Tech., 48(2): 137–139.
  • Brockmeier K., Schmitz L., Bobadilla C.J. (1997a) Magnetocardiography and 32-lead potential mapping: repolarization in normal subjects during pharmacologically induced stress. J. Cardiovasc. Electrophysiol., 18: 615–626.
  • Brockmeier K., Schmitz L., Wiegand S. et al. (1997b) High-pass-filtered magnetocardiogram and cardiomyopathy in patients with type I diabetes mellitus. J. Electrocardiol., 30: 293–300.
  • Buxton A.E., Lee K.L., Di Carlo L. et al. (2000) Electrophysiologic testing to identify patients with coronary artery disease who are at risk for sudden death. Multicenter Unsustained Tachycardia Trial Investigators. N. Engl. J. Med., 342: 1937–1945.
  • Chen J., Thompson P.D., Nolan V. et al. (2004) Age and sex dependent variations in the normal magnetocardiogram compared with changes associated with ischaemia. Ann. Biomed. Eng., 32(8): 1088–1099.
  • Cohen D., Edelsack E.A., Zimmermann J. (1970) MCG taken inside a shielded room with a superconducting point-contact magnetometer. Appl. Phys. Lett., 16: 278–280.
  • Cohen D., Kaufman L.A. (1975) Magnetic determination of the relationship between the S-T segment shift and the injury current produced by coronary artery occlusion. Circ. Res., 36 (3): 414–424.
  • Cohen D., Norman J.C., Molokhia F., Hood W. Jr. (1971) Magnetocardiography of direct currents: S-T segment and baseline shifts during experimental myocardial infarction. Science, 172(990): 1329–1333.
  • Cohen D., Savard P., Rifkin R.D., Lepechkin E., Straus W.E. (1983) Magnetic measurement of S-T and T-Q segment shifts in humans. Part II: Exercise-induced S-T segment depression. Circ. Res., 53(2): 274–279.
  • Comani S., Gallina S., Lagatta A. et al. (2004a) Concentric remodeling detection by magnetocardiography in patients with recent onset arterial hypertension. Pacing Clin. Electrophysiol., 27(6): 709–718.
  • Comani S., Liberati M., Gabriele E. (2004b) Fetal intra-cardiac intervals for different gestational epochs as evaluated from fetal MCG. Biomed. Tech. 48(2): 150–152.
  • Dossel O., David B., Fuchs M., Kruger J., Ludeke K.-M., Wischmann H.-A. (1993) A modular 31-channel SQUID system for biomagnetic measurements. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 3(1, Pt 4): 1883–1886.
  • Drung D. (1995) The PTB 83-SQUID system for biomagnetic applications in a clinic. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 5(2, Pt 3): 2112–2117.
  • El-Aronsy M., Chaikovsky I., Koertke H. (2004) Application of the MCG mapping in patients with «uncomplicated» transplantanted hearts in comparison to those with coronary artery disease and to healthy volunteers. In: E. Halgren, S. Ahlfors, M. Haimalainen (Eds.) Proceed. Of the 14th Intern. Conf. on Biomagnetism, Massachusetts, USA, p. 395–396.
  • Erne S.N., Pasquarelli A., Kammrath H. et al. (1999) Argos 55 — the new MCG system in Ulm. In: T. Yoshimoto, M. Kotani, S. Kuriki, H. Karibe, N. Nakasato (Eds.) Recent Advances in Biomagnetism. Tohoku Univ. Publ: Sendai, p. 27–30.
  • Fenici R., Bison G., Wynands R. (2004) Comparison of MCG mapping with SQUID-based and laser-pumped magnetometers in normal subjects. Biomed. Tech., 48(2): 192–194.
  • Fenici R., Brisinda D., Meloni A.M., Fenici P. (2003) First 36-channel system for clinical magnetocardiography in unshiel­ded hospital laboratory for cardiac electrophysiology. International Journal of Bioelectromagnetism, 5(1): 80–83.
  • Fenici R., Brisinda D., Meloni A.M. (2005a) Clinical application of magnetocardiography. Expert Rev. Mol. Diagn., 5(3): 291–313.
  • Fenici R., Brisinda D., Meloni A.M., Fenici P. (2005b) Automatic classification of magnetocardiograms with machine learning approach. Lect. Notes Comput., 2679: 112–121.
  • Fenici R., Masselli M., Lopez L., Sabetta F. (1986) Simultaneous MCG mapping and intensive electrophysiology to evaluate the accuracy of the equivalent current dipole inverse solution for the localization of human cardiac sources. New Trend Arhythm., 2: 357–371.
  • Fenici R., Pesola K., Makijarvi M. et al. (1998) Nonfluoroscopic localization of an amagnetic catheter in a realistic torso phantom by magnetocardiographic and body surface potential mapping. Pacing Clin. Electrophysiol., 21(11, Pt 2): 2485–2491.
  • Fenici R., Romani G.L., Barbanera S. et al. (1980) High resolution magnetocardiography. Noninvasive investigation of the His-Purkinje system activity in man. G. Ital. Cardiol., 10: 1366–1370.
  • Fernando D., Resar J. (2003) MCG in cardiac tranplantation. Int. J. Electrocardiol., 5(1): 109–113.
  • Hailer B., Chaikowsky I., Auth-Eisernitz S. (2003) Magnetocardiography in coronary artery disease with a new system in an unshielded setting. Clin Cardiol., 26(10): 465–471.
  • Hailer B., Chaikovsky I., Auth-Eisernitz S. et al. (2005) The value of MCG in patients with and without relevant stenosis of the coronary arteries using an unshielded system. Pacing Clin. Electrophysiol., 28(1): 8–16.
  • Hanninen H., Takala P., Makijarvi M. et al. (2000) Detection of exercise induced myocardial ischaemia by multichannel MCG in patients with single vessel coronary artery disease. ANE, 5(2): 147–157.
  • Hanninen H., Takala P., Makijarvi M. et al. (2001) Recording locations in multichannel MCG and body surface potential mapping sensitive for exercise-induced myocardial ischaemia. Basic. Res. Cardiol., 96: 405–414.
  • Hecker T., Auth-Eisernitz S., Chaikovsky I. (2001) MCG mapping: a noninvasive approach to follow-up percutaneous transluminal coronary angiography results. In: J. Nenonen, Ilmoniemi R.J. Nenonen, T. Katila (Eds.) Proceedings of the 12th International Conference on Biomagnetism, Helsinki Univ. Techn. Inc: Espoo, pp. 572–575.
  • Hoenig H.E., Daalmans G.M., Bar L. et al. (1991) Multichannel DC SQUID sensor array for biomagnetic applications. IEEE Transactions on Magnetics, 27: 2777–2785.
  • Huigen E., Peper A., Grimbergen C.A. (2002) Investigation into the origin of the noise of surface electrodes. Med. Biol. Eng. Comput., 40: 332–338
  • Kanzaki H., Nakatani S., Kondori A. (2003) A new screening methods to diagnose coronary artery disease using multichannel magnetocardiography and simple exercise. Basic Res. Cardiol., 98(2): 124–132.
  • Karvonen M., Oikarinen L., Takala P. et al. (2002) Magnetocardiographic indices of left ventricular hypertrophy. J. Hypertens., 20(11): 2285–2292.
  • Koch H. (2004) Recent advances in magnetocardiography. J. Electrocardiol., 37(Suppl.): 117–122.
  • Korhonen P., Montonen J., Endt P. et al. (2001) Magnetocardiographic intra-QRS fragmentation analysis in the identification of patients with sustained ventricular tachycardia after myocardial infarction. Pacing Clin. Electrophysiol., 24(8 Pt 1): 1179–1186.
  • Korhonen P., Pesola K., Jarvinen A. et al. (2002) Relation of magnetocardiographic arrhythmia risk parameters to delayed ventricular conduction in post infarction ventricular tachycardia. Pacing Clin. Electrophysiol., 25(9): 1339–1345.
  • Kotini P., Anninos A., Adamopoules N. et al. (2001) Fetal magnetoencephalogram recordings and Fourier spectral analysis. J. Obstet. Gynecol. 21(4): 368–372.
  • Lant J., Stroink G., ten Voorde B., Horacek B.M., Mon-­
    taque T.J. 
    (1990) Complementary nature of electrocardiographic and magnetocardiographic data in patients with ischemic heart disease. J. Electrocardiol., 23(4): 315–322.
  • Leder U., Haueisen J., Huck M., et al. (1998) Non-invasive imaging of arrhythmogenic left-ventricular myocardium after infarction. Lancet, 352: 1825–1826.
  • Liao S.H., Hsu S.C., Lin C.C. et al. (2003) High-Tc SQUID gradiometer system for magnetocardiography in an unshielded environment. Superconductor Science and Technology, 16(12): 1426–1429.
  • Liehr M., Haueisen J., Goernig M. et al. (2005) Vortex shaped current sources in a physical torso phantom. Ann. Biomed. Eng., 33(2): 240–247.
  • Lowery C.L., Campbell J.Q., Wilson J.D. et al. (2003) Noninvasive antepartum recording of fetal S-T segment with a newly developed 151-channel magnetic sensor system. Am. J. Obstet. Gynecol., 188: 1491–1497.
  • Makijarvi M., Nenonen J., Toivonen L., Montonen J. (1993) Magnetocardiography: supraventricular arrhythmias and pre-excitation syndrome. Eur. Heart J., 14 (Suppl. E): 46–52.
  • McDermott R., Lee S.K., Haken B., Trabesinger A.H. (2004) Microtesla MRI with a superconducting quantum interference davice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 102(21): 7857–7861.
  • Meyerfeld U., Schirdewan A., Wiedemann M. (1999) MCG — a new approach for early detection of arrhythmogenic right ventricular dysplasia. In: C.J. Aine, Y. Okada, G. Stroink, C.C. Wood (Eds.) Proceed. of the 10th Intern. Conf. on Biomagnetism. New York, USA, pp. 491–493.
  • Mizukami A., Nishiura H., Sakuta K., Kobayashi T. (2003) High critical temperature superconducting quantum interference device magnetometer with feedforward active noise control system for magnetocardiographic measurement in unshielded circumstances. Physica C: Superconductivity, 392–396 (Pt 2): 1411–1415.
  • Morguet A.J., Behrens S., Kosch O. (2004) Myocardial viabili­ty evaluation using magnetocardiography in patients with coronary artery disease. Coron. Artery Dis., 15(3): 155–162.
  • Moss A.J., Zareba W., Hall J. et al. Multicenter automatic defibrillation implantation trial II investigator. (2002) Prophylactic implantation of a defibrillator in patients with myocardial infarction and reduced ejection fraction. N. Engl J. Med., 346: 887–893.
  • Nenonen J. (2005) Magnetocardiography. In: J. Clarke, A. Braginski (Eds.) SQUID Handbook. Whiley & VCH, Berlin, p. 271.
  • Nenonen J., Montonen J., Koskinen R. (2003) Surface gradient analysis of atrial activation from magnetocardiographic maps. International Journal of Bioelectromagnetism, 5(1): 98–99 (http://www.ijbem.org/volume5/number1/041.htm).
  • Nowak H., Giessler F., Huonker R. (1991) Multichannel MCG in unshielded environments. Clin. Phys. Physiol. Meas., 12(Suppl.B): 5–11.
  • Park J.W., Jung F. (2004) Qualitative and quantitative description of myocardial ischemia by means of magnetocardiography. Biomed. Tech. (Berl.), 49(10): 267–273.
  • Saarinen M., Siltanen P., Karp P.J., Katila T.E. (1978) The normal magnetocardiogram: 1. Morphology. Ann. Clin. Res., 10 (Suppl. 21): 1–43.
  • Savard P., Cohen D., Lepeschkin E., Cuffin B.N. (1983) Magnetic measurement of S–T and T–Q segment shifts in human Part I: Early repolarization and left bundle branch block. Circ. Res., 53(2): 264–273.
  • Seton H.C., Hutchison J.M., Bussell D.M. (1999) Gradio­meter pick-up coil design for a low field SQUID-MRI system. MAGMA, 8(2): 116–120.
  • Shah R.R. (2004) Pharmacogenetic aspects of drug-induced torsade de pointes: potential tool for improving clinical drug development and prescribing. Drug Safety, 27: 145–149.
  • Smith F.E., Langley P., Trahms L. et al. (2002) Errors in repolarization measurement using magnetocardiography. Paсing Clin. Electrophys., 25: 1223–1229.
  • Smith F.E., Langley P., Trahms L. et al. (2003) Comparison of cardiac magnetic field distributions during depolarization and repolarization. Int. J. Bifurcat. Chaos., 13(12): 3783–3789.
  • Stratbucker R.A., Hyde C.M., Wixson S.E. (1963) The magnetocardiogram — a new approach to the fields surrounding the heart. IEEE Trans. Biomed. Eng., 10: 145–149.
  • Takala P., Hanninen H., Montonen J. et al. (2001a) Magnetocardiographic and electrocardiographic exercise mapping in healthy subjects. Ann. Biomed. Eng., 29: 501–509.
  • Takala P., Hanninen H., Montonen J. et al. (2001b) Beat-to-beat analysis method for magnetocardiographic recording during interventions. Phys. Med. Biol., 46: 975–982.
  • Tolstrup K., Madsen B., Brisinda D. (2004) Resting Magnetocardiography accurately detects myocardial ischemia in chest pain patients with normal or non-specific ECG findings. Circulation, 110(Suppl. 17): 743–744.
  • Tsukada K., Kandori A., Miyashita T. (1998) A simplified superconducting quantum interference device system to analyze vector components of a cardiac magnetic field. Proceedings of 20th Ann. Internat. Conf. of IEEE/EMBS, Japan, pp. 116–125.
  • Van Leeuwen P., Haupt C., Hoormann C., Hailer B. (1999) 67-channel biomagnetometer designed for cardiology and other applications. In: T. Yoshimoto, M. Kotani, S. Kuriki, H. Karibe, N. Nakasato (Eds.) Recent Advances in Biomagnetism, Tohoku Univ. Publ., Sendai, p. 89–92.
  • Wakai R.T., Strasburger J.F., Li Z., Deal B.J. (2003) Magnetocardiographic rhythm patterns at initiation and termination of fetal supraventricular tachycardia. Circulation, 107: 307–312.
  • Weber Dos Santos R., Kosch O., Steinhoff U., Bauer S., Trahms L., Koch H. (2004) MCG to ECG source differences: measurements and a two-dimensional computer model study. J. Electrocardiol., 37(Suppl.): 123–127.
  • Wikswo J.P., Barach J. (1982) Possible sources of new information in the magnetocardiogram. J. Theor. Biol., 95: 721–729.
  • Yamada S., Yamaguchi I. (2005) Magnetocardiograms in clinical medicine: unique information in cardiac ischemia, arrhythmias, and fetal diagnosts. Intern. Med., 44(1): 1–19.
  • Yoshizawa M., Shimizu T., Itoh M. (2004) On the optimization of spatial filter to contrast three-dimensional current density ima­ging from MCG signal. In: E. Halgren, S. Ahlfors, M. Haimalai­nen (Eds.) Proceedings of 14th Intern. Conf. on Biomagnetism, Massachusetts, USA, p. 352–357.

 

>Основні напрямки розвитку біомагнітних досліджень в кардіології (ішеміологія та аритмологія): сучасний стан, проблеми і перспективи

Динник Олег Борисович, Залеський Вячеслав Миколайович

Резюме. Представлені сучасні погляди на проблему розвитку магнітокардіографічних (МКГ) досліджень в кардіології (ішеміологія, аритмологія) у різних категорій пацієнтів. Показано можливості оптимізації МКГ-діагностики на основі інтегрування зображення біомагнітних сигналів в томографічний формат візуалізації серця, а також використання оптичних магнітометрів з лазерною накачкою як альтернативної технології метода кріостатування.

Ключові слова:магнітокардіографія, ішеміологія, аритмологія, безконтактні методи діагностики, напрямки розвитку

>Main directions of the development of biomagnetic researches in cardiology (ischemiology, arrhythmology): current issue, problems and perspectives

Dynnyk Oleg B, Zalessky V N

Summary. Article represent current views on the problem of the development of magnetocardiographic (MCG) researches in cardiology (ishemiology, arrhythmology) in different categories of patients. An opportunities to optimize the MCG diagnostics in such a patients with integration of biomagnetic signals in tomographic imaging format are shown, as well as facilities of the optical laser-pumped magnetometers application as alternative to the cryostatting technology.

Key words: magnetocardiography, ischemiology, arrhythmology, non-invasive diagnostic methods, lines of development

 

Адрес для переписки: Залесский Вячеслав Николаевич0

3151, Киев, ул. Народного ополчения, 5

Институт кардиологии им. Н.Д. Стражеско АМН Украины

Дынник Олег Борисович

03037, Киев, просп. Краснозвездный, 17

Медицинское научно-практическое объединение «Медстрой»

E-mail: [email protected]