Magnetic Resonance Spectroscopy

Magnetische resonantiespectroscopie (MP-spectroscopie) maakt niet-invasieve informatie over hersenmetabolisme mogelijk. Proton 1H-MR-spectroscopie is gebaseerd op een "chemische verschuiving" - een verandering in de resonantiefrequentie van protonen die verschillende chemische verbindingen vormen. Deze term werd in 1951 door N. Ramsey geïntroduceerd om de verschillen aan te duiden tussen de frequenties van individuele spectrale pieken. De meeteenheid van de "chemische verschuiving" is een miljoenste deel (ppm). We presenteren de belangrijkste metabolieten en de bijbehorende chemische verschuivingswaarden, waarvan de pieken in vivo worden bepaald in het proton MR-spectrum:

• NAA-N-acetylaspartaat (2,0 ppm);
• Cho - mixin (3,2 ptn);
• Creatine (3,03 en 3,94 ppm);
• ml - myoinositol (3,56 ppm);
• Glx-glutamaat en glutamine (2,1-2,5 ppm);
• Lac-lactaat (1,32 ppm);
• Lip-lipidecomplex (0,8-1,2 ppm).

Momenteel worden twee hoofdmethoden gebruikt in proton MP-spectroscopie - MPV-spectroscopie met één voxel en multi-shift (chemische shift imaging) - een eenmalige detectie van spectra uit verschillende delen van de hersenen. In de praktijk begon men nu multi-nucleaire MP-spectroscopie op te nemen op basis van het MP-signaal van de kernen van fosfor, koolstof en enkele andere verbindingen.

Wanneer één voxel MR-1H-spectroscopie voor de analyse worden gekozen, maar een gedeelte (voxel) van de hersenen. Door de samenstelling van frequenties in het spectrum opgenomen uit deze voxel te analyseren, wordt een verdeling van bepaalde metabolieten verkregen op de chemische shiftschaal (ppm). De verhouding tussen de pieken van metabolieten in het spectrum, de afname of toename in de hoogte van individuele spectrale pieken maken niet-invasieve beoordeling mogelijk van biochemische processen die in weefsels voorkomen.

Met multi-pixel MP-spectroscopie worden MP-spectra voor meerdere voxels tegelijk verkregen en kunnen de spectra van afzonderlijke secties in de onderzoekszone worden vergeleken. De verwerking van gegevens uit multi-shot MP-spectroscopie maakt het mogelijk om een parametrische cut-off-kaart te construeren, waarbij de concentratie van een bepaalde metaboliet wordt gemarkeerd met kleur en de verdeling van metabolieten in de snede, d.w.z. Om een beeld te verkrijgen gewogen door de chemische verschuiving.

Klinische toepassing van MR-spectroscopie. MP-spectroscopie wordt nu vrij algemeen gebruikt om verschillende volumetrische hersenformaties te evalueren. MP-spectroscopie data niet toe met zekerheid te voorspellen de histologische type neoplasma, maar de meeste wetenschappers het erover eens dat tumorale processen in het algemeen worden gekenmerkt door een lage verhouding NAA / Cr, het verhogen van Cho / Cr verhoudingen en, in sommige gevallen, het uiterlijk van de piek lactaat. In de meeste studies proton magnetische resonantie spectroscopie werd toegepast bij de differentiële diagnose van astrocytomen, ependymomen en primitieve neuro-epitheliale tumoren, vermoedelijk door het type van tumorweefsel.

In de klinische praktijk is het belangrijk om MP-spectroscopie in de postoperatieve periode te gebruiken om de aanhoudende groei van het neoplasma, terugval van de tumor of stralingsnecrose te diagnosticeren. In complexe gevallen wordt 1H-MR-spectroscopie een nuttige aanvullende methode voor differentiële diagnostiek samen met het verkrijgen van perfusie-gewogen beelden. In het spectrum van stralingsnecrose is een kenmerkende eigenschap de aanwezigheid van de zogenaamde dode piek, een breed lactaat-lipidecomplex in het bereik van 0,5 - 1,8 ppm tegen de achtergrond van volledige reductie van pieken van andere metabolieten.

Het volgende aspect van het gebruik van MR-spectroscopie is de afbakening van nieuw ontdekte primaire en secundaire laesies, hun differentiatie met infectieuze en demyeliniserende processen. De meest onthullende zijn de resultaten van het diagnosticeren van hersenabcessen met behulp van diffusie-gewogen beelden. Het spectrum van een abces bij patiënten zonder belangrijkste metaboliet pieken aangegeven uiterlijk van de piek van lipide-lactaat complex en pieken specifiek voor de inhoud abces, zoals acetaat en succinaat (producten van anaërobe glycolyse bacteriën), aminozuren valine en leucine (resultaat van proteolyse).

In de literatuur wordt ook op grote schaal onderzocht de informatie-inhoud van MR-spectroscopie bij epilepsie, bij de beoordeling van metabole aandoeningen en witte stof van de hersenen degeneratieve ziekte bij kinderen met traumatisch hersenletsel, cerebrale ischemie en andere ziekten.

[1], [2],