Magnetokardiografia może z dużą dokładnością wykrywać choroby mięśnia sercowego

Magnetokardiografia, czyli całkowicie nieinwazyjny pomiar niezwykle słabego pola magnetycznego serca, może z dużą dokładnością wykrywać choroby mięśnia sercowego. Prospektywne badanie MagMa, przeprowadzone w Deutsches Herzzentrum der Charité, wskazuje, że metoda może w przyszłości wspierać kwalifikowanie pacjentów do rezonansu magnetycznego serca, PET-CT lub biopsji endomiokardialnej. Technologia nie wykorzystuje promieniowania jonizującego ani środka kontrastowego, ale przed jej wprowadzeniem do rutynowej praktyki konieczne są dalsze badania wieloośrodkowe.

W artykule:

• Na czym polega magnetokardiografia
• Jak zaprojektowano badanie MagMa
• Jaką dokładność diagnostyczną osiągnęła metoda
• Co wykazały przypadki z prawidłowym wynikiem rezonansu serca
• Jak magnetokardiografia mogłaby wspierać diagnostykę kliniczną
• Jakie są ograniczenia metody i kierunki dalszych badań

Choroby mięśnia sercowego pozostają wyzwaniem diagnostycznym

Ból w klatce piersiowej, duszność, kołatanie serca lub nietypowo szybkie męczenie się mogą wskazywać na chorobę mięśnia sercowego. Objawy te często przypominają jednak dolegliwości występujące w chorobie wieńcowej i początkowo nie pozwalają jednoznacznie określić ich przyczyny.

Nawet po wykluczeniu istotnej choroby tętnic wieńcowych rozpoznanie zapalenia mięśnia sercowego lub innej postaci kardiomiopatii może pozostawać trudne. Konieczne bywają wówczas bardziej zaawansowane badania, takie jak rezonans magnetyczny serca, pozytonowa tomografia emisyjna połączona z tomografią komputerową lub biopsja endomiokardialna.

Badanie przeprowadzone w Deutsches Herzzentrum der Charité wskazuje, że diagnostykę tę może w przyszłości uzupełnić magnetokardiografia. Jest to całkowicie nieinwazyjna metoda rejestrująca niezwykle słabe pole magnetyczne wytwarzane przez aktywność elektryczną serca.

W prospektywnym badaniu MagMa magnetokardiografia rozpoznawała choroby mięśnia sercowego z wysoką dokładnością. Wyniki opublikowano na łamach czasopisma JACC: Heart Failure.

Jak rejestrowane jest pole magnetyczne serca

Każdy skurcz serca jest inicjowany przez procesy elektryczne zachodzące w komórkach mięśnia sercowego. Towarzyszy im nie tylko różnica potencjałów elektrycznych, którą można zarejestrować za pomocą elektrokardiografii, ale również bardzo słabe pole magnetyczne.

Magnetokardiografia, określana skrótem MKG, wykorzystuje bardzo czułe czujniki umożliwiające rejestrowanie tego pola. Podczas badania pacjent przez kilka minut leży pod urządzeniem pomiarowym. Aparatura nie musi dotykać ciała badanego.

Badanie nie wymaga zastosowania promieniowania jonizującego ani środka kontrastowego, dlatego z technicznego punktu widzenia może być wielokrotnie powtarzane. Zarejestrowane sygnały pozwalają ocenić, czy procesy elektryczne zachodzące w mięśniu sercowym uległy zmianie. Nieprawidłowości tego rodzaju mogą stanowić wskazówkę przemawiającą za obecnością choroby mięśnia sercowego.

„Magnetokardiografia ocenia serce z innej perspektywy niż uznane metody obrazowania. Rezonans magnetyczny serca pokazuje nam przede wszystkim zmiany budowy i tkanki mięśnia sercowego. Magnetokardiografia rejestruje natomiast zmiany procesów elektrycznych zachodzących w komórkach mięśnia sercowego. Nasze badanie pokazuje, że te dodatkowe informacje mogą być bardzo wartościowe w diagnostyce chorób mięśnia sercowego” – wyjaśnia prof. dr Bettina Heidecker, starsza lekarka w Deutsches Herzzentrum der Charité i kierowniczka obszaru magnetokardiografii.

Porównanie z uznanymi metodami diagnostycznymi

Do badania MagMa włączono 110 dorosłych pacjentów. Badano ich z powodu bólu w klatce piersiowej, duszności, kołatania serca, ograniczonej tolerancji wysiłku lub innych objawów mogących wskazywać na chorobę mięśnia sercowego.

Przed włączeniem do badania u uczestników wykluczono istotną chorobę tętnic wieńcowych. W tym celu przeprowadzono koronarografię inwazyjną lub tomografię komputerową tętnic wieńcowych.

U wszystkich pacjentów, niezależnie od standardowego postępowania diagnostycznego, wykonano również magnetokardiografię. Jej wyniki porównano następnie z rezultatami uznanych metod diagnostycznych. W zależności od wskazań klinicznych obejmowały one rezonans magnetyczny serca, badanie PET-CT lub pobranie wycinka mięśnia sercowego, czyli biopsję endomiokardialną.

Badacze przeanalizowali także dane 220 zdrowych osób, dobranych do grupy pacjentów pod względem wieku i płci. Łącznie w analizie uwzględniono zatem dane 330 osób.

Wysoka czułość i swoistość magnetokardiografii

Wyniki wskazały na wysoką dokładność diagnostyczną magnetokardiografii. Spośród 100 osób, u których rzeczywiście występowała choroba mięśnia sercowego, metoda prawidłowo rozpoznawała ją u około 95. Spośród 100 osób bez takiej choroby około 99 było prawidłowo klasyfikowanych jako osoby bez nieprawidłowości.

Odpowiadało to czułości wynoszącej około 95 proc. i swoistości sięgającej około 99 proc. Czułość opisuje zdolność badania do prawidłowego rozpoznawania osób, u których choroba rzeczywiście występuje. Swoistość określa natomiast zdolność do prawidłowego identyfikowania osób bez badanej choroby.

Wysoka wartość obu parametrów sugeruje, że magnetokardiografia może potencjalnie służyć jako narzędzie wspomagające decyzję o konieczności przeprowadzenia dalszej, bardziej zaawansowanej diagnostyki. Wyników tych nie należy jednak interpretować jako wystarczającej podstawy do zastąpienia obecnie stosowanych badań referencyjnych.

Nieprawidłowy wynik mimo niejednoznacznego rezonansu serca

Szczególną uwagę badaczy zwróciły wyniki uzyskane u trzech pacjentów. Rezonans magnetyczny serca nie wykazał u nich jednoznacznych cech choroby mięśnia sercowego. Magnetokardiografia dała natomiast wynik nieprawidłowy.

W dalszym etapie u wszystkich trzech osób przeprowadzono ocenę wycinków pobranych z mięśnia sercowego. Biopsja endomiokardialna potwierdziła w każdym z tych przypadków obecność choroby zapalnej.

„Magnetokardiografia nie ma zastępować ani rezonansu magnetycznego serca, ani biopsji mięśnia sercowego. Mogłaby jednak pomóc nam szybko i w nieskomplikowany sposób rozpoznawać pacjentów, u których szczególnie istotna jest dalsza diagnostyka. Z kolei prawidłowy wynik mógłby przyczynić się do oszczędzenia części pacjentów przed czasochłonnymi i obciążającymi badaniami” – podkreśla prof. Bettina Heidecker.

Wcześniejsze retrospektywne badanie tej samej grupy badawczej dostarczyło już przesłanek wskazujących, że magnetokardiografia może wykrywać zapalne i inne choroby mięśnia sercowego. Badanie MagMa było jednak pierwszą próbą, w której metodę od początku oceniano prospektywnie w zdefiniowanej grupie pacjentów i systematycznie porównywano z uznanym postępowaniem diagnostycznym.

Potencjalna rola szybkiego badania wstępnego

Zdaniem autorów magnetokardiografia mogłaby być w przyszłości wykorzystywana przede wszystkim jako szybkie badanie wstępne. Mogłaby pomagać w identyfikowaniu pacjentów z wysokim prawdopodobieństwem choroby mięśnia sercowego, a następnie kierowaniu ich do specjalistycznych badań.

„Poszukujemy metod, które mogą wykrywać wczesne zmiany w układzie sercowo-naczyniowym. Badania naukowe nad magnetokardiografią są pod tym względem bardzo interesujące” – mówi prof. dr Ulf Landmesser, dyrektor Klinik für Kardiologie, Angiologie und Intensivmedizin w Deutsches Herzzentrum der Charité na Campus Benjamin Franklin i współautor badania.

Ponieważ badanie nie wykorzystuje promieniowania ani środka kontrastowego, w przyszłości mogłoby znaleźć zastosowanie także w regularnym monitorowaniu przebiegu choroby. Potencjalnie mogłoby służyć do wykrywania zmian pojawiających się w trakcie leczenia lub wczesnego rozpoznawania nawrotu zapalenia mięśnia sercowego.

Takie zastosowania nie były jednak przedmiotem aktualnego badania. Na podstawie przedstawionych wyników nie można zatem jeszcze ocenić skuteczności magnetokardiografii w monitorowaniu odpowiedzi na leczenie ani wykrywaniu nawrotów choroby.

Technologia rozwijana od kilkudziesięciu lat

Magnetokardiografia nie jest nowym wynalazkiem. Od kilku dekad prowadzone są badania nad możliwością wykorzystania pola magnetycznego serca w diagnostyce medycznej. Szersze zastosowanie kliniczne przez wiele lat ograniczały jednak trudności techniczne oraz brak większych badań klinicznych.

Do naukowców, którzy przez wiele lat uczestniczyli w rozwoju magnetokardiografii, należy kardiolog PD dr Jai-Wun Park. Od początku XXI wieku badał on między innymi, czy metoda może dostarczać dodatkowych informacji u pacjentów z ostrym bólem w klatce piersiowej. Brał również udział w opracowywaniu parametrów magnetokardiograficznych wykorzystywanych w celach diagnostycznych.

„Diagnostyka kardiologiczna oparta na czujnikach kwantowych od dziesięcioleci zajmuje badaczy medycznych. Możliwości techniczne analizowania tych niezwykle subtelnych wzorców pola magnetycznego znacznie się rozwinęły. W tym kontekście badanie MagMa jest ważnym krokiem w naukowej ocenie potencjalnych korzyści tej metody dla pacjentów” – ocenia PD dr Jai-Wun Park.

Dlaczego potrzebne są dalsze badania

Pomimo obiecujących wyników magnetokardiografia nie jest jeszcze metodą gotową do powszechnego zastosowania w rutynowej opiece medycznej. Badanie MagMa przeprowadzono w jednym ośrodku specjalizującym się w chorobach mięśnia sercowego. Uczestnikami byli pacjenci, u których już występowały objawy sugerujące taką chorobę.

Nie wiadomo zatem, czy równie wysoką dokładność diagnostyczną można byłoby uzyskać w innych grupach pacjentów, między innymi u osób z mniejszym prawdopodobieństwem choroby, bez charakterystycznych objawów albo z odmiennymi chorobami współistniejącymi.

Sama technologia również stawia szczególne wymagania. Ze względu na niezwykle wysoką czułość pomiary muszą być wykonywane w pomieszczeniu chronionym przed zakłócającymi polami magnetycznymi pochodzącymi z otoczenia. Obecność niektórych metalowych implantów w obrębie klatki piersiowej może ponadto wpływać na jakość badania.

Badacze planują kolejne projekty prowadzone w wielu ośrodkach klinicznych. Mają one wykazać, czy rezultaty można odtworzyć w większych i bardziej zróżnicowanych populacjach oraz jaką rolę magnetokardiografia mogłaby ostatecznie odgrywać w diagnostyce i opiece nad pacjentami.

Znaczenie wyników badania MagMa

Badanie dostarcza prospektywnych danych wskazujących, że analiza pola magnetycznego serca może wykrywać nieprawidłowości związane z chorobami mięśnia sercowego. Magnetokardiografia może być szczególnie interesująca jako metoda selekcji pacjentów wymagających rezonansu magnetycznego, PET-CT lub biopsji endomiokardialnej.

Najważniejszym potencjalnym atutem technologii jest połączenie wysokiej dokładności diagnostycznej z nieinwazyjnym charakterem badania, krótkim czasem pomiaru oraz brakiem promieniowania i środka kontrastowego. Obecne wyniki należy jednak traktować jako etap rozwoju metody, a nie podstawę do jej natychmiastowego włączenia do powszechnej praktyki klinicznej.

Źródło: JACC: Heart Failure, The MagMa Study – Quantum Magnetocardiography in Cardiomyopathy.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jchf.2026.103182