Магнитно-резонансна спектроскопия

Магнитно-резонансната спектроскопия (MR спектроскопия) предоставя неинвазивна информация за мозъчния метаболизъм. Протонната 1H-MR спектроскопия се основава на „химическото отместване“ - промяна в резонансната честота на протоните, които изграждат различни химични съединения. Този термин е въведен от Н. Рамзи през 1951 г., за да обозначи разликите между честотите на отделните спектрални пикове. Единицата за измерване на „химическото отместване“ е милионна част (ppm). Ето основните метаболити и съответните им стойности на химическото отместване, чиито пикове се определят in vivo в протонния MR спектър:

• NAA - N-ацетил аспартат (2,0 ppm);
• Холин (3,2 ppm);
• Cr - креатин (3,03 и 3,94 ppm);
• ml - миоинозитол (3,56 ppm);
• Glx - глутамат и глутамин (2,1-2,5 ppm);
• Лак - лактат (1,32 ppm);
• Устни - липиден комплекс (0,8-1,2 ppm).

В момента в протонната MR спектроскопия се използват два основни метода - едновокселна и многовокселна (Chemical shift imaging) MR спектроскопия - едновременно определяне на спектри от няколко области на мозъка. На практика е навлязла и многоядрена MR спектроскопия, базирана на MR сигнала на фосфор, въглерод и някои други съединения.

При едновокселната 1H-MR спектроскопия за анализ се избира само една област (воксел) от мозъка. Чрез анализ на честотния състав в спектъра, записан от този воксел, се получава разпределение на определени метаболити по скалата на химическото отместване (ppm). Съотношението между пиковете на метаболитите в спектъра, намаляването или увеличаването на височината на отделните пикове в спектъра позволяват неинвазивна оценка на биохимичните процеси, протичащи в тъканите.

Многовокселната МП спектроскопия произвежда МП спектри за няколко воксела едновременно и позволява сравнение на спектрите на отделни области в изследваната област. Обработката на данни от многовокселна МП спектроскопия дава възможност за изграждане на параметрична карта на сечението, върху която концентрацията на определен метаболит е маркирана с цвят, и за визуализиране на разпределението на метаболитите в сечението, т.е. за получаване на изображение, претеглено по химическо отместване.

Клинично приложение на ЯМР спектроскопията. ЯМР спектроскопията понастоящем се използва широко за оценка на различни обемни лезии на мозъка. Данните от ЯМР спектроскопията не позволяват надеждно предсказване на хистологичния тип неоплазма, но повечето изследователи са съгласни, че туморните процеси обикновено се характеризират с ниско съотношение NAA/Cr, увеличение на съотношението Cho/Cr и в някои случаи с поява на лактатен пик. В повечето ЯМР изследвания протонната спектроскопия е използвана в диференциалната диагноза на астроцитоми, епендимоми и примитивни невроепителни тумори, като вероятно определя вида на туморната тъкан.

В клиничната практика е важно използването на MR спектроскопия в следоперативния период за диагностициране на продължаващ туморен растеж, туморен рецидив или радиационна некроза. В сложни случаи 1H-MR спектроскопията се превръща в полезен допълнителен метод в диференциалната диагностика, наред с перфузионно-претегленото изобразяване. В спектъра на радиационната некроза характерна особеност е наличието на т.нар. мъртъв пик, широк лактат-липиден комплекс в диапазона 0,5-1,8 ppm на фона на пълно намаляване на пиковете на другите метаболити.

Следващият аспект на използването на ЯМР спектроскопията е разграничаването между новооткрити първични и вторични лезии, тяхното диференциране от инфекциозни и демиелинизиращи процеси. Най-показателни резултати са диагностиката на мозъчни абсцеси, базирана на използването на дифузионно-претеглени изображения. В спектъра на абсцеса, на фона на липсата на пикове на основните метаболити, се отбелязва появата на пик на липидно-лактатния комплекс и пикове, специфични за съдържанието на абсцеса, като ацетат и сукцинат (продукти на анаеробната гликолиза на бактериите), аминокиселини валин и левцин (резултат от протеолизата).

В литературата е широко изследвано и информационното съдържание на MR спектроскопията при епилепсия, при оценка на метаболитни нарушения и дегенеративни лезии на бялото вещество на мозъка при деца, при травматично мозъчно увреждане, церебрална исхемия и други заболявания.

[ 1 ], [ 2 ]