Spektroskopija z magnetno resonanco

Magnetnoresonančna spektroskopija (MR spektroskopija) zagotavlja neinvazivne informacije o presnovi možganov. Protonska 1H-MR spektroskopija temelji na "kemičnem premiku" - spremembi resonančne frekvence protonov, ki sestavljajo različne kemične spojine. Ta izraz je leta 1951 uvedel N. Ramsey za označevanje razlik med frekvencami posameznih spektralnih vrhov. Merska enota "kemičnega premika" je milijoninki del (ppm). Tukaj so glavni metaboliti in njihove ustrezne vrednosti kemijskega premika, katerih vrhovi so določeni in vivo v protonskem MR spektru:

• NAA - N-acetil aspartat (2,0 ppm);
• Cho-holin (3,2 ppm);
• Cr - kreatin (3,03 in 3,94 ppm);
• ml - mioinozitol (3,56 ppm);
• Glx - glutamat in glutamin (2,1–2,5 ppm);
• Lac - laktat (1,32 ppm);
• Lip - lipidni kompleks (0,8-1,2 ppm).

Trenutno se v protonski MR spektroskopiji uporabljata dve glavni metodi - enovokselna in večvokselna (Chemical shift imaging) MR spektroskopija - hkratno določanje spektrov iz več področij možganov. V praksi se je pojavila tudi večjedrska MR spektroskopija, ki temelji na MR signalu fosforja, ogljika in nekaterih drugih spojin.

Pri 1H-MR spektroskopiji z enim vokselom se za analizo izbere le eno področje (voksel) možganov. Z analizo frekvenčne sestave v spektru, posnetem iz tega voksela, se dobi porazdelitev določenih metabolitov na lestvici kemijskega premika (ppm). Razmerje med vrhovi metabolitov v spektru, zmanjšanje ali povečanje višine posameznih vrhov spektra omogočajo neinvazivno oceno biokemijskih procesov, ki se odvijajo v tkivih.

Večvokselna MP spektroskopija ustvari MP spektre za več vokselov hkrati in omogoča primerjavo spektrov posameznih območij v preučevanem območju. Obdelava podatkov večvokselne MP spektroskopije omogoča izdelavo parametričnega zemljevida prereza, na katerem je koncentracija določenega metabolita označena z barvo, in vizualizacijo porazdelitve metabolitov v prerezu, tj. pridobitev slike, utežene s kemičnim premikom.

Klinična uporaba MR spektroskopije. MR spektroskopija se trenutno pogosto uporablja za oceno različnih volumetričnih lezij možganov. Podatki MR spektroskopije ne omogočajo zanesljive napovedi histološkega tipa neoplazme, vendar se večina raziskovalcev strinja, da so tumorski procesi na splošno značilni po nizkem razmerju NAA/Cr, povečanju razmerja Cho/Cr in v nekaterih primerih pojavu laktatnega vrha. V večini MR študij je bila protonska spektroskopija uporabljena v diferencialni diagnozi astrocitomov, ependimomov in primitivnih nevroepitelnih tumorjev, verjetno pri določanju vrste tumorskega tkiva.

V klinični praksi je pomembna uporaba MR spektroskopije v pooperativnem obdobju za diagnosticiranje nadaljnje rasti tumorja, ponovitve tumorja ali radiacijske nekroze. V kompleksnih primerih postane 1H-MR spektroskopija uporabna dodatna metoda v diferencialni diagnostiki skupaj s perfuzijsko uteženim slikanjem. V spektru radiacijske nekroze je značilna prisotnost tako imenovanega mrtvega vrha, širokega laktatno-lipidnega kompleksa v območju 0,5-1,8 ppm na ozadju popolnega zmanjšanja vrhov drugih metabolitov.

Naslednji vidik uporabe MR spektroskopije je razlikovanje med novo odkritimi primarnimi in sekundarnimi lezijami, njihova diferenciacija od infekcijskih in demielinizacijskih procesov. Najbolj indikativni rezultati so diagnostika možganskih abscesov, ki temelji na uporabi difuzijsko uteženih slik. V spektru abscesa se ob odsotnosti vrhov glavnih metabolitov opazi pojav vrha lipidno-laktatnega kompleksa in vrhov, specifičnih za vsebino abscesa, kot so acetat in sukcinat (produkti anaerobne glikolize bakterij), aminokisline valin in levcin (rezultat proteolize).

V literaturi se pogosto preučuje tudi informacijska vsebina MR spektroskopije pri epilepsiji, pri ocenjevanju presnovnih motenj in degenerativnih lezij bele snovi možganov pri otrocih, pri travmatski poškodbi možganov, možganski ishemiji in drugih boleznih.

[ 1 ], [ 2 ]