Magneettiresonanssispektroskopia

Magneettiresonanssispektroskopia (MR-spektroskopia) tarjoaa ei-invasiivista tietoa aivojen aineenvaihdunnasta. Protonien 1H-MR-spektroskopia perustuu "kemialliseen siirtymään" - muutokseen protonien resonanssitaajuudessa, joista muodostuu erilaisia kemiallisia yhdisteitä. N. Ramsey otti tämän termin käyttöön vuonna 1951 tarkoittamaan yksittäisten spektrihuippujen taajuuksien välisiä eroja. "Kemiallisen siirtymän" mittayksikkö on miljoonasosa (ppm). Tässä ovat tärkeimmät metaboliitit ja niitä vastaavat kemiallisen siirtymän arvot, joiden huiput määritetään in vivo protonien MR-spektrissä:

• NAA - N-asetyyliaspartaatti (2,0 ppm);
• Koliini (3,2 ppm);
• Cr - kreatiini (3,03 ja 3,94 ppm);
• ml - myoinositoli (3,56 ppm);
• Glx - glutamaatti ja glutamiini (2,1–2,5 ppm);
• Lac-laktaatti (1,32 ppm);
• Huulirasvakompleksi (0,8–1,2 ppm).

Tällä hetkellä protoni-MR-spektroskopiassa käytetään kahta päämenetelmää - yksittäisvokseli- ja monivokseli-MR-spektroskopiaa (kemiallinen siirtymäkuvantaminen) - määrittämällä samanaikaisesti spektrejä useilta aivoalueilta. Myös fosforin, hiilen ja joidenkin muiden yhdisteiden MR-signaaliin perustuva monituma-MR-spektroskopia on tullut käyttöön.

Yksittäisen vokselin 1H-MR-spektroskopiassa analyysiin valitaan vain yksi aivoalue (vokseli). Analysoimalla tästä vokselista tallennetun spektrin taajuuskoostumusta saadaan tiettyjen metaboliittien jakauma kemiallisen siirtymän asteikolla (ppm). Spektrin metaboliittipiikkien välinen suhde, yksittäisten spektripiikkien korkeuden lasku tai nousu mahdollistavat kudoksissa tapahtuvien biokemiallisten prosessien ei-invasiivisen arvioinnin.

Multivokseli-MP-spektroskopia tuottaa MP-spektrejä useille vokseleille kerralla ja mahdollistaa yksittäisten alueiden spektrien vertailun tutkimusalueella. Multivokseli-MP-spektroskopiadatan käsittely mahdollistaa leikkauksen parametrisen kartan rakentamisen, jossa tietyn metaboliitin pitoisuus on merkitty värillä, ja metaboliittien jakautumisen visualisoinnin leikkauksessa eli kemiallisen siirtymän mukaan painotetun kuvan saamisen.

MR-spektroskopian kliininen käyttö. MR-spektroskopiaa käytetään tällä hetkellä laajalti aivojen erilaisten volumetristen leesioiden arviointiin. MR-spektroskopiatiedot eivät mahdollista luotettavaa ennustetta kasvaimen histologisesta tyypistä, mutta useimmat tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että kasvainprosesseille on yleensä ominaista alhainen NAA/Cr-suhde, Cho/Cr-suhteen nousu ja joissakin tapauksissa laktaattipiikin esiintyminen. Useimmissa MR-tutkimuksissa protonispektroskopiaa on käytetty astrosytoomien, ependymoomojen ja primitiivisten neuroepiteliaalisten kasvainten erotusdiagnostiikassa, oletettavasti kasvainkudoksen tyypin määrittämisessä.

Kliinisessä käytännössä on tärkeää käyttää magneettiresonanssispektroskopiaa leikkauksen jälkeisenä aikana kasvaimen jatkuvan kasvun, kasvaimen uusiutumisen tai sädekuolioon liittyvän diagnostiikan varmistamiseksi. Monimutkaisissa tapauksissa 1H-magneettiresonanssispektroskopiasta tulee hyödyllinen lisämenetelmä erotusdiagnostiikassa perfuusiopainotetun kuvantamisen ohella. Säteilykuoliospektrissä tyypillinen piirre on niin sanotun kuolleen piikin esiintyminen, leveä laktaatti-lipidikompleksi 0,5–1,8 ppm:n alueella muiden metaboliittien piikkien täydellisen vähenemisen taustalla.

Seuraava magneettikuvauksen käytön näkökohta on äskettäin havaittujen primaaristen ja sekundaaristen leesioiden erottaminen toisistaan ja niiden erottaminen infektio- ja myelinaatioprosesseista. Merkittävimpiä tuloksia saadaan diffuusiopainotettujen kuvien käyttöön perustuvasta aivopaiseiden diagnostiikasta. Paiseen spektrissä havaitaan päämetaboliittien piikkien puuttumisen taustalla lipidi-laktaattikompleksin piikki sekä paiseen sisällölle spesifiset piikit, kuten asetaatti ja sukkinaatti (bakteerien anaerobisen glykolyysin tuotteet), aminohapot valiini ja leusiini (proteolyysin tulos).

Kirjallisuudessa on myös laajasti tutkittu magneettikuvauksen (MR) informaatiosisältöä epilepsiassa, lasten aivojen valkean aineen aineenvaihduntahäiriöiden ja degeneratiivisten vaurioiden arvioinnissa, traumaattisissa aivovaurioissa, aivoiskemiassa ja muissa sairauksissa.

[ 1 ], [ 2 ]