Nielen zaľúbenci túžia nahliadnuť do srdca. Snažia sa o to aj kardiológovia a odborníci na diagnostiku a výskumu ochorení srdca. Chceli by bližšie poznať princípy jeho fungovania, včas odhaľovať choroby a sledovať úspešnosť liečby. A to tak, aby čo najmenej zaťažili organizmus pacienta.
Elektrokardiogram alebo röntgenové vyšetrenie hrudníka sa objavili už začiatkom minulého storočia, no možnosti, ako zistiť veľkosť srdca a ako presne funguje, boli v tých časoch limitované. Lekári vtedy používali ako základné orientačné vyšetrovacie postupy poklop a posluch fonendoskopom. Poklopom na hrudník sa odhadovali vonkajšie hranice srdca podobne ako vinári zisťujú poklopom hranicu hladiny vína v sude. Posluchom sa hodnotili zvukové prejavy prúdenia krvi v srdci pri prechode jeho štruktúrami.
Röntgenologické vyšetrenie hrudníka
Po prechode hrudníkom a dopade na svetlocitlivý materiál sa röntgenové lúče zobrazia ako tiene rôznej intenzity.
Na základe tvaru, veľkosti a intenzity tieňov sa posudzuje anatómia srdca. Všetky odlišnosti upozorňujú na problémy. Pri röntgenologickom vyšetrení sa neskôr začali používať kontrastné látky, ktoré sa vstrekovali do krvného obehu pacienta a umožnili zobraziť tie časti srdca, kam sa dostala krv. Tak sa pri vyšetrení zobrazovali už aj komory srdca alebo koronárne tepny, vyživujúce srdcový sval. Röntgenologické vyšetrenie má však svoje limity. Je to predovšetkým ohrozenie pacienta i vyšetrujúcej osoby nadmerným žiarením. Z hľadiska diagnostiky však toto vyšetrenie dlhé roky poskytovalo iba sumárny tieň všetkých štruktúr, cez ktoré prechádzali röntgenové lúče. Lekári ešte vždy nevideli jednotlivé poškodené miesta. Tento problém pomohla vyriešiť počítačová tomografia (CT – computed tomography).
Pozerať sa a vidieť
Prelom v neinvazívnej diagnostike ochorení srdca priniesli zobrazovacie metódy, umožňujúce pozerať sa do žijúceho srdca. Lekári teda museli čakať na postupný rozvoj počítačovej techniky a biofyziky, preto sa až v druhej polovici minulého storočia rozprúdil intenzívny výskum a spolupráca viacerých vedných odborov. Tieto zobrazovacie metódy využívajú rôzne fyzikálne princípy, umožňujúce zobraziť – vidieť – vnútorné štruktúry alebo procesy, prebiehajúce bez vonkajšieho zásahu do tela pacienta.
Echokardiografia
Echokardiografia (sonografia) predstavuje sonografické vyšetrenie srdca. Pracuje na princípe odrazu ultrazvukových vĺn od štruktúr – tkanív s rôznou hustotou. Spočiatku jednoduchý dvojrozmerný obraz umožňoval na konci minulého storočia identifikovať v rovinnom reze vnútorné štruktúry srdca: hrúbku stien, rozmery jednotlivých oddielov srdca, pohyby chlopní. Lekári už pomocou neho mohli odhadnúť početné odvodené parametre ako napríklad vývrhový objem krvi a minútový objem krvi. Postupujúci rozvoj techniky umožnil trojrozmerné zobrazenie bijúceho srdca v reálnom čase. Dnes je echokardiografia rutinná vyšetrovacia metóda, ktorá umožňuje vidieť srdce v činnosti, a navyše pomocou Dopplerovho javu zobrazuje aj prúdenie krvi. Touto metódou možno identifikovať a zobraziť celé spektrum vrodených alebo získaných abnormalít srdcového svalu, srdcových chlopní a ciev.
Magnetická rezonancia srdca
Magnetická rezonancia srdca (CMR – cardiac magnetic resonance) predstavuje skupinu viacerých techník, ktoré 
ďalej posúvajú diagnostické možnosti, ako vidieť do srdca. Princíp magnetickej rezonancie využíva vlastnosti vodíkových atómov ako prirodzenej súčasti tkanív. Atómy vodíka, nabudené magnetickým poľom a rádiofrekvenčnými impulzmi, absorbujú a vyžarujú energiu. Túto energiu možno merať a primerane zobraziť. Rôzne špecializované techniky CMR vrátane využitia kontrastných látok podstatne posunuli možnosti zobrazenia srdca. Tak môžeme dnes vidieť opuch srdca, hromadenie sa cudzorodých látok v srdcovom tkanive, napríklad železa, lokalizáciu a rozsah akútneho a chronické infarktu, výskyt alebo náhradu normálneho srdcového tkaniva iným tkanivom.
Jednofotónová emisná počítačová tomografia
Jednofotónová emisná počítačová tomografia (Single-photon Emission Computed Tomography – SPECT) pracuje na princípe použitia rádioaktívne značenej látky vyžarujúcej gama žiarenie. Na značenie sa používajú rádionuklidy s krátkym polčasom rozpadu (niekoľko hodín), aby sa minimalizovalo ich pôsobenie na organizmus. Podaná dávka je porovnateľná s röntgenologickým vyšetrením. Podaná látka sa určitým spôsobom distribuuje a hromadí v srdci v závislosti od stavu tkaniva. Zobrazuje teda životaschopnosť srdcového tkaniva – schopnosť akumulovať danú látku. Obraz sa potom vytvorí na základe zvýšenej koncentrácie alebo, naopak, zníženej, chýbajúcej koncentrácie rádioaktívnej látky.
Takto sa v srdci zobrazujú oblasti zníženého prietoku krvi v srdcovom tkanive pri nedokrvenosti srdca, alebo dokonca oblasti chýbajúceho prekrvenia ako pri infarkte. Obrátene, podaná látka sa vo väčšej miere hromadí v oblastiach so zvýšeným metabolizmom – ako je to v prípade zhubných nádorov. Výstupom je trojrozmerný obraz, zobrazujúci oblasti zníženej alebo zvýšenej funkcie srdca.
Elektrokardiografia (EKG)
Zaujímavým vývojom prechádza elektrokardiografia, ktorá sa postupne sa presúva do kategórie zobrazovacích
metód. Činnosť srdca závisí od tvorby elektrických impulzov. Postup elektrických impulzov srdcovým svalom sa premieta na povrch hrudníka ako elektrické pole a registruje sa pomocou EKG. Elektrokardiogram poznáme vyše sto rokov ako typickú krivku. Súčasné technológie však umožňujú pomocou mnohozvodového snímania a modelovania zobraziť tvorbu a šírenie elektrických impulzov, predstavujúcich jednu zo základných funkcií srdca. Sledovať ich môžeme v samotnom srdci, tak aj na povrchu tela, napríklad na hrudníku.
Komplexný pohľad
V pozadí každej z uvedených vyšetrovacích metód je iný fyzikálny princíp a každá metóda teda poskytuje špecifickú diagnostickú informáciu – napríklad prevažne anatomické rozmery a štruktúru srdcového svalu (CMR), prekrvenie srdcového tkaniva (SPECT), šírenie elektrického impulzu tkanivom a jeho priemet na hrudník (EKG). Súčasným trendom je preto tzv. multimodálne zobrazovanie.Ide odiagnostiku s využitím viacerých zobrazovacích metód. Takto možno zobraziť napríklad reálny trojrozmerný tvar srdca s oblasťou zníženého prekrvenia a pozorovať, ako sa mení postup elektrickej aktivácie. Výsledkom je komplexný pohľad na ochorenie srdca.
Autor: MUDr. Ljuba Bachárová, DrSc.; Medzinárodné laserové centrum
Foto: Obrazové snímky spracoval Ing. Ján Hanzel na klinickej diagnostickej softvérovej stanici TomoCon od firmy TatraMed Software, s. r. o.
Počítačom simulované zobrazenie elektrického poľa srdca na základe štandardného EKG poskytla Ing. Jana Švehlíková, PhD., Ústav merania SAV.
Viac sa dočítate v časopise Quark (číslo 9/2015).
Uverejnila: ZČ