Výzkumník Michael Nelson z University of Texas v Arlingtonu si sice nepamatuje přesné detaily samotné prezentace, ale vybavuje si jednu fotografii. Ta zachycovala astronauty poletující v prostředí mikrogravitace, kteří měli oblečeného něco nezvyklého – kalhoty vytvářející na dolní část těla negativní tlak, čímž simulovaly některé aspekty gravitačního působení na lidské tělo. Tento snímek vyvolal i Nelsona heuréka-moment: „Co kdybychom ten samý koncept využili ke zlepšení srdečních vyšetření během magnetické rezonance (MRI)?“ Během cvičebních zátěžových testů v přístroji MRI pacienti normálně leží. Tato pozice způsobuje, že se více krve ze spodní části těla vrací do srdce, protože ji gravitace už nestahuje do nohou. To zvyšuje množství krve, které musí srdce přečerpat každým úderem. Díky tomu pak mohou výsledky vypadat, že srdce pracuje efektivněji i v případě, kdy je zasaženo nějakou chorobou.

Výsledkem je, že lékaři mají větší problémy detekovat skutečné rozdíly mezi chováním srdce u zdravých a nemocných pacientů. Nelson a jeho tým proto zkusili k řešení tohoto problému použít kalhoty s negativním tlakem. Napodobením efektu postavení se, kalhoty odhalují, jak srdce skutečně funguje při zátěži. Tato na patentování čekající metoda by znamenala významný pokrok ve vyšetřeních srdce a UT Arlington je jen jedním z pár míst na světě, které ji studují. „Kompletně jsme změnili náš pohled na vyšetření kardiaků na MRI,“ vysvětluje Nelson a dodává: „Podle mého názoru by se nové metody mohly stát novými standardy. Neměli byste provádět zátěžové cvičení pro MRI bez kalhot, které na spodní část těla vyvinou podtlak.“

Tyto podtlakové kalhoty jsou jen jednou z několika inovací, které Nelson se svým týmem vyvíjí pro posun cvičebních vyšetření na MRI. V rámci studie, která byla nedávno publikována v časopise American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, výzkumníci dokázali, že MRI může být využita k měření úrovní kyslíku v žilách, což jsou důležité indikátory toho, jak dobře tělo extrahuje kyslík z krve. K nové metodě navíc nejsou zapotřebí invazivní katetry. Dříve musel lékař zavést katetr do dolní duté žíly, největší žíly v těle, aby získal tato data. Nová MRI technika se tomuto invazivnímu kroku vyhýbá. Klesá tak riziko pro pacienta, zatímco úroveň přesnosti a spolehlivosti zůstává zachována, jak připomněl Richard Thompson, profesor na University of Alberta a hlavní autor této studie.

Proč na tom záleží? Kombinací dat o žilním kyslíku s chováním srdce (kolik krve přečerpá za minutu) nyní může Nelsonův tým vypočítat, kolik kyslíku tělo pacienta skutečně spotřebovalo během cvičení. To je významné měřítko, které lze použít k předpovědi pravděpodobnosti budoucího onemocnění nebo rizika úmrtí. Když se to vše spojí dohromady, tak tyto pokroky poskytují základ pro budoucí generaci vyšetření srdce, které jsou kompletně neinvazivní, vysoce opakovatelné a využívající pouze MRI. V minulost museli výzkumníci spoléhat na to, že pacienti používali rotopedy, zatímco měli na obličeji kyslíkové masky připojené k metabolickému analyzátoru. Samostatně pak pořizovali skeny k nasnímání srdce a zhodnocení jeho stavu.

„Data z našeho prvotního ověřovacího experimentu zvýrazňují sílu a nadějnost tohoto přístupu,“ popisuje Brandon Hathorn, doktorand v Nelsonově Laboratoři aplikované fyziologie a pokročilých zobrazovacích technik a hlavní autor nedávno publikovaného článku na téma Evropský žurnál – kardiovaskulární zobrazování. Podtlakové kalhoty ve spojení s novými neinvazivními metodami měření okysličení krve představují přelomový vývoj posouvající vpřed zkoušky srdce spojené s cvičením a vyšetřením na MRI. V listopadu 2024 UTA otevřela středisko výzkumného klinického zobrazování CIRC (Clinical Imaging Research Center) vybavené tříteslovým přístrojem MRI, s tunelem o průměru 70 cm, který umožňuje i provádění cvičení.

„Jestli je magnetická rezonance v něčem skvělá, pak je to naprostá bezpečnost této metody. Mohli bychom provádět jeden z těchto zátěžových testů každý den nebo každý měsíc,“ vysvětluje Mark Haykowsky, bývalý profesor na UTA, který nyní působí na University of Alberta jako projektový výzkumník a dodává: „Eliminovali jsme už mnoho rizik, protože jde o metodu neinvazivní, která nevyužívá ionizující záření.“ Tento výzkum je ve výsledku velmi důležitý pro pochopení toho, proč mají někteří lidé problémy s fyzickou aktivitou. Nízká pohybová kapacita není jen prediktorem nemocí a smrti – podle Nelsona ovlivňuje i každodenní život, takže i základní úkoly, jako je chůze k poštovní schránce nebo vysávání, jsou obtížné. Zjištěním konkrétních příčin nesnášenlivosti pohybu mohou lékaři vyvinout cílenější terapie, které ji pomohou zlepšit. „Představte si, že se většinu dne cítíte, jako byste pracovali na absolutní maximum,“ zmínil Nelson a dodal: „Schopnost neinvazivně identifikovat specifické mechanismy, které omezují výkonnost člověka, ať už jde o srdce, svaly nebo obojí, umožní cílenou léčbu, která zlepší kvalitu života a prodlouží délku života.“

Přeloženo z:
https://medicalxpress.com/

Zdroje obrázků:
https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2025/researchers-pioneer-ne.jpg
https://blogs.nasa.gov/ISS_Science_Blog/wp-content/uploads/sites/207/2015/05/Chibis.jpg
https://cdn.web.uta.edu/-/media/project/website/news/releases/2025/06/mri-pants.ashx?revision=3b830f84-b427-4d40-8b5f-29cdc1940ff6