Magnetic resonance spectroscopy

Ang magnetic resonance spectroscopy (MR spectroscopy) ay nagbibigay ng noninvasive na impormasyon sa metabolismo ng utak. Ang Proton 1H-MR spectroscopy ay batay sa "chemical shift" - isang pagbabago sa resonance frequency ng mga proton na bumubuo sa iba't ibang kemikal na compound. Ang terminong ito ay ipinakilala ni N. Ramsey noong 1951 upang tukuyin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga frequency ng mga indibidwal na spectral peak. Ang yunit ng pagsukat ng "chemical shift" ay isang milyong bahagi (ppm). Narito ang mga pangunahing metabolite at ang kanilang kaukulang mga halaga ng pagbabago ng kemikal, ang mga taluktok nito ay tinutukoy sa vivo sa proton MR spectrum:

• NAA - N-acetyl aspartate (2.0 ppm);
• Cho - choline (3.2 ppm);
• Cr - creatine (3.03 at 3.94 ppm);
• ml - myoinositol (3.56 ppm);
• Glx - glutamate at glutamine (2.1-2.5 ppm);
• Lac - lactate (1.32 ppm);
• Labi - lipid complex (0.8-1.2 ppm).

Sa kasalukuyan, dalawang pangunahing pamamaraan ang ginagamit sa proton MR spectroscopy - single-voxel at multi-voxel (Chemical shift imaging) MR spectroscopy - sabay-sabay na pagtukoy ng spectra mula sa ilang bahagi ng utak. Ang multinuclear MR spectroscopy batay sa MR signal ng phosphorus, carbon at ilang iba pang mga compound ay natupad na rin.

Sa single-voxel 1H-MR spectroscopy, isang lugar lamang (voxel) ng utak ang pinili para sa pagsusuri. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa komposisyon ng dalas sa spectrum na naitala mula sa voxel na ito, ang isang distribusyon ng ilang mga metabolite ay nakuha sa chemical shift scale (ppm). Ang ratio sa pagitan ng mga metabolite peak sa spectrum, ang pagbaba o pagtaas ng taas ng mga indibidwal na spectrum peak ay nagbibigay-daan sa isang non-invasive na pagtatasa ng mga biochemical na proseso na nagaganap sa mga tissue.

Ang multivoxel MP spectroscopy ay gumagawa ng MP spectra para sa ilang voxel nang sabay-sabay, at nagbibigay-daan sa paghahambing ng spectra ng mga indibidwal na lugar sa lugar ng pag-aaral. Ang pagpoproseso ng data ng multivoxel MP spectroscopy ay ginagawang posible na bumuo ng isang parametric na mapa ng seksyon, kung saan ang konsentrasyon ng isang tiyak na metabolite ay minarkahan ng kulay, at upang mailarawan ang pamamahagi ng mga metabolite sa seksyon, ibig sabihin, upang makakuha ng isang imahe na natimbang ng chemical shift.

Klinikal na aplikasyon ng MR spectroscopy. Ang MR spectroscopy ay kasalukuyang malawakang ginagamit upang suriin ang iba't ibang volumetric lesyon ng utak. Ang data ng spectroscopy ng MR ay hindi nagpapahintulot para sa isang maaasahang hula ng histological na uri ng neoplasm, gayunpaman, karamihan sa mga mananaliksik ay sumasang-ayon na ang mga proseso ng tumor ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng mababang NAA/Cr ratio, isang pagtaas sa ratio ng Cho/Cr, at, sa ilang mga kaso, ang hitsura ng isang lactate peak. Sa karamihan ng mga pag-aaral ng MR, ginamit ang proton spectroscopy sa differential diagnosis ng astrocytomas, ependymomas, at primitive neuroepithelial tumor, na malamang na tinutukoy ang uri ng tumor tissue.

Sa klinikal na kasanayan, mahalagang gumamit ng MR spectroscopy sa postoperative period upang masuri ang patuloy na paglaki ng tumor, pag-ulit ng tumor, o radiation necrosis. Sa mga kumplikadong kaso, ang 1H-MR spectroscopy ay nagiging isang kapaki-pakinabang na karagdagang pamamaraan sa differential diagnostics kasama ng perfusion-weighted imaging. Sa spectrum ng radiation necrosis, ang isang tampok na katangian ay ang pagkakaroon ng tinatawag na dead peak, isang malawak na lactate-lipid complex sa hanay na 0.5-1.8 ppm laban sa background ng isang kumpletong pagbawas ng mga taluktok ng iba pang mga metabolite.

Ang susunod na aspeto ng paggamit ng MR spectroscopy ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga bagong nakitang pangunahin at pangalawang lesyon, ang kanilang pagkakaiba mula sa mga nakakahawang proseso at demyelinating. Ang pinaka-nagpapahiwatig na mga resulta ay ang mga diagnostic ng mga abscess sa utak batay sa paggamit ng mga larawang may timbang na pagsasabog. Sa spectrum ng abscess, laban sa background ng kawalan ng mga peak ng pangunahing metabolites, ang hitsura ng isang peak ng lipid-lactate complex at mga peak na tiyak sa mga nilalaman ng abscess, tulad ng acetate at succinate (mga produkto ng anaerobic glycolysis ng bacteria), amino acids valine at leucine (ang resulta ng proteolysis) ay nabanggit.

Malawakang pinag-aaralan din ng literatura ang nilalaman ng impormasyon ng MR spectroscopy sa epilepsy, sa pagtatasa ng metabolic disorder at degenerative lesions ng white matter ng utak sa mga bata, sa traumatic brain injury, cerebral ischemia at iba pang sakit.

[ 1 ], [ 2 ]