Новая методика, разработанная американскими учеными, позволяет неинвазивно измерять температуру различных органов и тканей с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). По мнению разработчиков, методика может повысить эффективность лечебных процедур, основанных на нагревании определенных тканей.
Локальное нагревание тканей может использоваться в лечении злокачественных новообразований, повышая чувствительность раковых клеток к лучевой и лекарственной терапии. Однако при направленном нагревании тканей важно точно контролировать температуру, чтобы удостовериться в достаточном нагреве опухоли и не допустить ожога здоровых тканей. Измерение температуры можно производить с помощью датчиков, введенных в ткани, однако такой способ инвазивен и дает информацию только о температуре небольшого участка, непосредственно контактирующего с датчиком.
Новая методика измерения температуры свободна от этих недостатков. Существовавшие ранее методы термометрии с помощью МРТ основаны на испускании радиоволн ядрами атомов водорода (протонами) в составе молекул воды, находящимися в магнитном поле высокой напряженности, при возбуждении их определенной комбинацией электромагнитных волн. При этом частота испускаемых радиоволн изменяется с нагреванием или охлаждением исследуемой ткани. Такие методы позволяют оценить лишь относительное изменение температуры, но не ее абсолютное значение. Кроме того, их точность снижается при неоднородности исследуемых тканей по содержанию жидкости.
Ученые из Университета Дюка в Дареме, штат Северная Каролина, модифицировали возбуждающие комбинации волн таким образом, чтобы получить резонанс не только от протонов в составе воды, но и от протонов в составе молекул жира. Разница этих резонансных частот дает информацию об абсолютной температуре ткани.
Исследователи протестировали новую методику, получившую название термометрия «HOT», на мышах, страдающих ожирением. Ученые получили удовлетворительную точность измерений при постепенном нагревании мышей с 28,6 до 39°С путем контакта с сосудом теплой воды.
Новая методика пока не обладает достаточной пространственной и временной разрешающей способностью, однако разработчики планируют усовершенствовать ее в ближайшее время. По словам одного из авторов исследования Уоррена Уоррена (Warren Warren), до испытаний термометрии «HOT» на людях осталось не более полугода.