Teplota mozku  
Celá desetiletí se ví, že když nám onemocní mozek, nebo si ho poraníme úrazem, je pro jeho zotavení a mnohdy i naše přežití, teplota moc důležitá. Je tu však problém. A nebo jsou spíš dva. Jak v něm teplotu měřit a jak pro nejhladovější lidský orgán stanovit klinický teplotní standard.
Průměrnými teplotami se naše mozky prakticky neliší. Detailnější pohled ukáže, že i ve zdravém mozku existují tepelné asymetrie. Pro dělání závěrů z vyšetření mozku je ale nutné brát v úvahu nejen asymetrii, ale i individualitu prostorových teplotních variací.  (Kredit: NIH, volné dílo.)
Průměrnými teplotami se naše mozky prakticky neliší. Detailnější pohled ukáže, že i ve zdravém mozku existují tepelné asymetrie. Pro dělání závěrů z vyšetření mozku je ale nutné brát v úvahu nejen asymetrii, ale i individualitu prostorových teplotních variací. (Kredit: NIH, volné dílo.)

Když si potřebujeme změřit teplotu, tak buďto máme bezkontaktní udělátko na měření povrchové teploty kůže, nebo si vezmeme klasický teploměr a k měření využijeme některý z tělních otvorů. Nic z toho nám ale nevypovídá o teplotě, jaká panuje uvnitř mozku. Experimentálně se i tam dá měřit, ale neobejde se to bez zavádění sondy s teplotním čidlem, což není zrovna zákrok, který lze s klidným svědomím doporučovat. A rozhodně už není vhodný pro kliniku. Že to zdravotníky trápí, není divu. I pouhá příhoda ischemické cévní mozkové příhody, může zvýšit teplotu mozku o několik stupňů Celsia a navodit proces nevratného poškození.

 

Candace Fleischerová radioložka, specialistka na zobrazovací metody na Lékařské fakultě Emory University a Georgia Institute of Technology: „Klinický standard pro měření teploty mozku neexistuje“. Kredit: Emory University.
Candace Fleischerová radioložka, specialistka na zobrazovací metody na Lékařské fakultě Emory University a Georgia Institute of Technology: „Klinický standard pro měření teploty mozku neexistuje“. Kredit: Emory University.

Důvodů, proč by bylo záhodno mít nějaké použitelné „měřidlo“ teploty v mozku, je celá řada. Všechny snahy tímto směrem zatím narazily na tentýž problém - ne vždy teplota mozku koreluje s teplotami naměřenými v jiných částech našeho těla. Také jsme zatím zmiňovali jen teplotu, ale nebylo to správné. Mozek nemá jednotnou teplotu. Měření jednoho místa, byť by bylo jakkoliv přesné, má obdobnou vypovídací schopnost jako určení teploty palce u nohy.  V mozku záleží i na tom, jak která část je vytížena mudrováním, neboť i to s sebou nese produkci tepla. V případě že se nám v něm něco pokazilo, je už jedno, zda příčinou rozbití bylo ucpání cévky, infekce a zánět, nebo jen sousedská výměna názorů pomocí něčeho, co je zrovna po ruce. Proč to zmiňujeme? Protože správnější, než o teplotě, je hovořit o teplotách mozku, respektive teplotní mapě mozku.

 

Dongsuk Sung, první autor studie. Teplota mozku je důležitým lékařským parametrem, i jen lokálně zvýšená hodnota po poranění je spojena s horšími vyhlídkami pacienta na uzdravení. Kvůli neexistenci dostupných metod měření, je význam teplotních změn v mozku nedoceněn. (Kredit: Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering).
Dongsuk Sung, první autor studie. Teplota mozku je důležitým lékařským parametrem, i jen lokálně zvýšená hodnota po poranění je spojena s horšími vyhlídkami pacienta na uzdravení. Kvůli neexistenci dostupných metod měření, je význam teplotních změn v mozku nedoceněn. (Kredit: Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering).

Ani to ale ještě není všechno. Sestavení nějaké obecně platné teplotní mapy mozku, komplikují další jemné nuance. Třeba že jednomu mozek  zatěžují holky, a jinému vdolky. Zatímco u nás, věku rozumného, obojí řeší jedna gurmánská lokalita, mladistvý mozek na to potřebuje dvě. Jinak řečeno, pragmatický mozek zvyšuje metabolismus (a teplotu) v jiných místech, než ten, který zatím nepřišel o ideály. V odborné literatuře se pro individuální rozdíly začíná razit termín personalizovaná teplotní mapa mozku. Ta již zohledňuje i takové náležitosti jako věk, pohlaví, neřku-li rasu.

 

Režimy přenosu a prostupu tepla použité při modelování teploty v mozku. (Kredit: Sunget et al. CC BY 4.0)
Režimy přenosu a prostupu tepla použité při modelování teploty v mozku. (Kredit: Sunget et al. CC BY 4.0)

Konečně se dostáváme k práci Dongsuk Sunga, jemuž v časopise Communications Physics vyšel článek o měření teploty v mozku pomocí magnetické rezonance. Navzdory asijsky znějícímu jménu a sveřepé snaze Google z něj udělat zaměstnance gruzínského ústavu, jde o výzkumníka vysoce prestižního výzkumného ústavu v Atlantě (Georgia Institute of Technology), což je v USA.

Ne, že by se před Sungem nikdo o využití magnetické rezonance k měření teploty v mozku nepokoušel. Takových bylo habaděj. Narazit můžeme na techniky využívající protonové hustoty, relaxačních časů, protonové rezonanční frekvence,... žel v klinice se zatím neuplatnily. Důvod je prostý, poskytují relativní odhady teplotních změn a ne konkrétní absolutní teplotu a tudíž naráží na problém správné interpretace naměřených dat. Na vině jsou ony zmíněné individuality. Odchylky v metabolismu, struktuře cév, průtoku krve,...

 

Sung se svými kolegy zvolil zajímavý přístup k řešení problému. Aby si ověřil, jak moc datům z MRI důvěřovat, dal dohromady fyziku, anatomii a fyziologii. Říká tomu modelování, ale v zásadě jde zapracování dat za účelem získání individuálních rozdílů mozkových lokalit. Nové na tom je, že to bere takříkajíc z gruntu. Včetně přísunu energetických zdrojů a jejich přeměnu v teplo. Nevynechává ani odvod tepla cévním řečištěm (chlazení). Jistým vodítkem mu při tom byla angiografie (nástřik cév kontrastní látkou). Když si jeho přístup zjednodušíme, tak vlastně formuloval složitou rovnici „má dáti dal“, beroucí v úvahu individualitu cévních propletenců a další detaily, jakými jsou třeba rozdíly v distribuci šedé a bílé hmoty. Pro představu, v lokalitách naší šedé hmoty probíhá metabolismus (produkce tepla) čtyřikrát (!) rychleji. Jinak řečeno, data z MRI, bez braní v úvahu těchto individualit, nejsou schopna rozlišit, zda zvýšení teploty v konkrétním místě znamená „alarm“, nebo planý poplach.

Ukázka postupu sestavování mapy - jeden z mnoha možných řezů mozkem tří osob. a) metabolické teplo. b) průtok krve mozkem. c) modelově předpovězené teploty. (Kredit: Sung, et al: Commun. Phys. 10.1038. CC BY 4.0).
Ukázka postupu sestavování mapy - jeden z mnoha možných řezů mozkem tří osob. a) metabolické teplo. b) průtok krve mozkem. c) modelově předpovězené teploty. (Kredit: Sung, et al: Commun. Phys. 10.1038. CC BY 4.0).

Na modelování  mapy metabolického tepla specifického pro daný subjekt je tedy možno pohlížet také jako na  jakousi kalibrací dat poskytnutých magnetickou rezonancí, aby jejich interpretace nebyla jen věštěním z křišťálové koule.

 

Pravdou je, že Sungův přístup měření teplot v našich myslivnách značně zkomplikoval. Víceméně razí potřebu stanovování personalizovaných teplotních map beroucí v úvahu individualitu každého z nás. Na druhou stranu to je přístup, který má, jako první, šanci uspět v klinice. Nelze mu upřít to hlavní, že totiž v případě průšvihů, jakým se mohou stát náhlé mozkové příhody, autohavárie, pády všeho druhu, či počínající zhoubná ložiska, by znalost teplotní mapy mozku, byla pacientovi přínosem.

 

Závěr

Zhotovování personalizovaných teplotních map mozku s jistým předstihem, není až tak nelogická představa. Podobný trend s sebou přináší i pokrok v genomice. I tam se ukazuje znalost individuální „mapy genů s prognostickým významem“ pro volbu vhodné léčby pacienta přínosem. Vizionáři tvrdí, že není daleko doba, kdy vysokokapacitní analýzy genomů nám budou poskytovat důležité sekvence vypovídající o našich hendikepech, alergiích na léky,... a stanou se běžnou součástí údajů na kartičce pojištěnce. Rozšířit data o teplotní mapu mozku, by byl už jen detail. Detail, který by se pro mnohé mohl stát jazýčkem na váhách včasného zahájení správné léčby a předpokladem, že se ze šlamastiky dostanou živí, nebo alespoň bez ochrnutí a následků na intelektu. Jak rychle se nové poznatky začnou uplatňovat v běžné praxi, je těžké odhadnout. Soudě podle odmítavého postoje části společnosti k očkování a obav z „čipování“, s tím může být problém.


Literatura

Dongsuk Sung, et al.: Personalized predictions and non-invasive imaging of human brain temperature, Communications Physics  4, Article number: 68 (2021)

Datum: 02.06.2021
Tisk článku

Související články:

Injekce umožňuje vidět v infračerveném světle     Autor: Josef Pazdera (03.03.2019)
Nejčastější chyby při screeningu horečnatých stavů pomocí termokamery     Autor: Jan Sova (10.11.2020)
Vakcinovaným ženám prudce rostou rizikové nálezy z mamografu     Autor: Josef Pazdera (10.03.2021)



Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace