A mágnesességet és a röntgensugarakat használó képalkotó készülékek nem csak az emberi test vizsgálatára alkalmazhatók. A Kaposvári Egyetem egyik intézetében az utóbbi két évtizedben huszonnyolc faj negyvenötezer egyede szerveinek anatómiáját és működését figyelték meg az angolnától a dámvadig.
Amikor évekkel ezelőtt először jártam a Kaposvári Egyetem Diagnosztikai és Onkoradiológiai Intézetében, egy barátom kutatásában kellett közreműködnöm. Tesztalany voltam, a mágneses rezonancián alapuló képalkotó (MR-) berendezés kalibrálása volt a cél. Miután megszabadítottak minden nálam lévő fémtárgytól (a gép ugyanis olyan erős elektromágnessel dolgozik, hogy a legenda szerint képes magához rántani a tolószéket is), fölfeküdtem a gép vizsgálóasztalára, a fejem köré pedig sisakszerű keretet illesztettek. Ezután az elektromotorok által hajtott asztal lágyan besiklott a gép belsejébe, és a zaj egyre zavaróbbá hangosodott. A cső körülvett, és azon gondolkoztam, milyen nehéz lehet a klausztrofóbiával küzdőknek mozdulatlanul feküdniük a húsz-huszonöt percig tartó vizsgálat alatt.
A komputertomográf (CT) és az MR-készülék, bár látszólag hasonlítanak egymásra, gyökeresen eltérő elvek alapján térképezik fel a belső szerveket. A CT röntgensugarakat használ, az MR lelke viszont egy hatalmas elektromágnes. Az erős mágneses tér hatással van a szervezetben lévő hidrogénatomok viselkedésére, a szervek eltérő hidrogéntartalma alapján pedig felrajzolható belső szerkezetük. A röntgensugarak használata miatt a CT-vizsgálat kismértékű terhelést gyakorol az alany szervezetére, az MR harmincöt éves története során azonban semmilyen említésre méltó káros élettani hatását nem sikerült kimutatni.
A kaposvári központ szinte egyedülálló az országban.
– Az intézet jelentősége a nagy értékű képalkotó eszközök és a sugárterápiás berendezések több tudományterületen történő alkalmazásából fakad. Így a sok száz millió forintba kerülő eszközök nyújtotta lehetőségeket nemcsak a nap egy szakában, hanem szinte folyamatosan ki tudjuk használni – mondja Repa Imre egyetemi tanár, a Kaposvári Egyetem Egészségügyi Centrumának elnöke, valamint a Diagnosztikai és Onkoradiológiai Intézet igazgatója. – Az intézet feladata a kutatás, az oktatás, és kétharmad részben az egészségügyi szolgáltatás. Itt mindig a legmodernebb berendezések működtek, mert hat-hét évente lecseréljük őket újabbakra, így nemzetközi összehasonlításban is kiemelkedő tudományos eredményeink vannak. A Harvard Egyetem radiológiai tanszékével tizennyolc éve működünk együtt.
A rajtam végzett kísérlet során agyam mozgató kérgének működését vizsgálták. Egymás után össze kellett érintenem bal és jobb kezem hüvelykujját a többi ujjammal. Az ujjmozgásaimat irányító kérgi területek ilyenkor működni kezdenek, az idegsejtek oxigénfogyasztása megnő, az oxigénigény fedezésére több oxigéndús vér áramlik a területre. E jelenséget érzékeli a funkcionális MR-képalkotás (FMRI) módszere, így az agy működése valós időben vizsgálható. Ezt a lehetőséget használják ki az intézet munkatársai az agytumorral küzdő betegek sugárkezelését megelőzően is. Ekkor nagyon fontos, hogy a sugárterhelés a daganatot érje, az egészséges agyrészek pedig sértetlenek maradjanak.
– Sugárkezelés tervezése előtt FMRI-vizsgálatot végzünk a betegen, és megkeressük, pontosan hol aktiválódnak leginkább az agysejtek, miközben a páciens beszél, mozog, érzékel valamit. Ez azért fontos, mert az agy funkcionális központjainak elhelyezkedésében jelentős egyéni különbségek lehetnek – mondja Tóth Lilla biológus, az intézet munkatársa. – E területeket aztán a sugárkezelés során lehetőség szerint elkerülik.
Az FMRI mellett a mágneses rezonancia módszere más módon is segítheti a szervezet működésének vizsgálatát.
– Az úgynevezett diffúziós MR-vizsgálatokban a víz szabad áramlását figyeljük meg a szervezetben. Ezáltal láthatóvá válnak a víz áramlásának irányt szabó izomrostok, de akár az idegpályák is – mondja Bajzik Gábor radiológus, az intézet igazgatóhelyettese. – Ezzel a módszerrel lehet a leggyorsabban megtalálni az agyvérzést és a tumorokat, amelyek megváltoztatják a víz diffúzióját. A közeljövőben fejlesztjük az MR-berendezéseinket annak érdekében, hogy az egész testben el tudjuk végezni e diffúziós méréseket.
A kaposvári diagnosztikai intézet egyik legfontosabb kutatási területe a haszonállatok vizsgálata.
– Az állattenyésztési célú CT-vizsgálatok elkezdése idején az eredeti cél az élő állatok testösszetételének meghatározása volt, a képalkotó eljárásokat így be tudtuk vonni a tenyésztési szelekció folyamatába. Ha a vágóhídon derül ki, hogy a levágott állat mennyi húst, zsírt tartalmaz, annak a szelekció szempontjából már vajmi kevés jelentősége van. Viszont ha ugyanezt az élő állatról tudjuk, dönthetünk a továbbtenyésztéséről – mondja Petrási Zsolt agrármérnök, az intézet multidiszciplináris kutatási osztályának megbízott vezetője. – Az utóbbi években az orvostudományi célú állatmodell-kutatások kerültek előtérbe, főként a szív- és érrendszeri betegségek vizsgálata.
Különleges szerepük van a sertéseknek a szívinfarktus-kutatásban. A sertések szívének felépítése és immunrendszerük is igen hasonló az emberéhez, így a rajtuk végzett kísérletek alapján kiderülhet, hogy jól működik-e majd az emberben egy új eljárás. Az intézet munkatársai maguk is előidéznek infarktust a sertések szívében. Szívkatétert használva ballont fújnak fel a koszorúérben, így elzárják azt másfél órán keresztül. A kilencvenperces időtartam azért fontos, mert általában ennyi idő telik el, míg egy szívinfarktuson átesett beteg műtőbe kerül, és ott megnyitják elzáródott koszorúerét. A szívinfarktusos sertések kórfolyamatát ezután MR-vizsgálattal követik nyomon. A dobogó szív vizsgálata azonban igen bonyolult, hiszen a sikeres MR-felvétel alapfeltétele a mozdulatlanság. Ezért elektrokardiográf (EKG) elektródát helyeznek a sertés testére, és az EKG-jel vezérli a vizsgálatot.
Míg a szív vizsgálatánál az MR készüléknek van szüksége az EKG-ból származó információkra, az intézet munkatársai által továbbfejlesztett másik klinikai eljárásban éppen a mágneses rezonancia szolgáltatta képek segítik a beavatkozás sikerét. Ahogy az agytumor estében már láttuk, a daganatos megbetegedések kezelésében elsődleges fontosságú, hogy a sugárterápia célzottan a tumorsejtekre irányuljon, és a lehetőségekhez mérten kímélje az egészséges szöveteket. Ha a daganat a belső szervek egyikében alakult ki, ez különösen nehéz feladat, hiszen képalkotó eljárások nélkül nehéz pontosan elhelyezni a sugárforrást.
– A prosztatarák kezelésekor katétert vezetünk a prosztatába, és ezen keresztül történik a beteg sugárkezelése. Általában ultrahangos képalkotással ellenőrzik a tű megfelelő helyzetét, mi viszont MR segítségével végezzük ezt – mondja dr. Lakosi Ferenc onkoradiológus, a Kaposvári Egyetem Egészségügyi Centrumának munkatársa. – A tű vezérléséhez és a besugárzástervezéshez is a mágneses rezonancia képalkotást használjuk, ezt rajtunk kívül rutinszerűen Európában csak egy helyen, az Egyesült Államokban pedig két centrumban végzik. A beavatkozást kutyamodelleken fejlesztettük ki, és ma már rutineljárásként alkalmazzuk.
Az orvosi célú kutatások mellett a komputertomográf segítségével élettelen minták belsejébe is betekinthetünk, azok roncsolása nélkül. Ez különösen a földtudományban és a szénhidrogén-kutatásban kínál olyan lehetőségeket, amelyekről a képalkotó eljárások kifejlesztése előtt csak álmodhattak a geológusok. Az új kőolaj- és földgázlelőhelyeket kutató próbafúrások során vett anyagminta összetételét az intézetben kidolgozott módszerek alkalmazásával, CT-berendezéssel akár egytized milliméteres felbontásban is lehet vizsgálni.
– Képesek vagyunk a kőzetmintákon többfázisú áramlást generálni magas nyomáson és hőmérsékleten (négyszáz báron és százötven Celsius-fokon), miközben a CT-vel folyamatosan mérjük a minta jellemzőit. Így meg tudjuk figyelni a kőzetekben lezajló folyadékáramlási jelenségeket, miközben a föld belsejében lezajló folyamatokat szimuláljuk – mondja Földes Tamás geológus. – Ezek a vizsgálatok egyedülállók a kőolaj és a földgáz kitermelése, kutatása, a környezetszennyezési folyamatok megértése és kivédése, a vízkinyerés vagy a geotermikus energia hasznosítása szempontjából.
2010. július 31.
