Magnetisk resonans-spektroskopi

Magnetisk resonansspektroskopi (MR-spektroskopi) giver ikke-invasiv information om hjernens metabolisme. Proton 1H-MR-spektroskopi er baseret på det "kemiske skift" - en ændring i resonansfrekvensen af protoner, der udgør forskellige kemiske forbindelser. Dette udtryk blev introduceret af N. Ramsey i 1951 for at betegne forskellene mellem frekvenserne af individuelle spektrale toppe. Måleenheden for det "kemiske skift" er en milliontedel (ppm). Her er de vigtigste metabolitter og deres tilsvarende kemiske skiftværdier, hvis toppe bestemmes in vivo i proton MR-spektret:

• NAA - N-acetylaspartat (2,0 ppm);
• Cho-cholin (3,2 ppm);
• Cr - kreatin (3,03 og 3,94 ppm);
• ml - myoinositol (3,56 ppm);
• Glx - glutamat og glutamin (2,1-2,5 ppm);
• Lac - laktat (1,32 ppm);
• Læbe - lipidkompleks (0,8-1,2 ppm).

I øjeblikket anvendes to hovedmetoder i proton-MR-spektroskopi - single-voxel og multi-voxel (Chemical shift imaging) MR-spektroskopi - samtidig bestemmelse af spektre fra flere områder af hjernen. Multinukleær MR-spektroskopi baseret på MR-signalet fra fosfor, kulstof og nogle andre forbindelser er også kommet i praksis.

I single-voxel 1H-MR-spektroskopi udvælges kun ét område (voxel) af hjernen til analyse. Ved at analysere frekvenssammensætningen i det spektrum, der optages fra denne voxel, opnås en fordeling af bestemte metabolitter på den kemiske skiftskala (ppm). Forholdet mellem metabolittoppene i spektret, et fald eller en stigning i højden af individuelle spektrumtoppe, muliggør en ikke-invasiv vurdering af de biokemiske processer, der forekommer i vævene.

Multivoxel MP-spektroskopi producerer MP-spektre for flere voxler på én gang og muliggør sammenligning af spektre fra individuelle områder i undersøgelsesområdet. Behandling af multivoxel MP-spektroskopidata gør det muligt at konstruere et parametrisk kort over sektionen, hvor koncentrationen af en bestemt metabolit er markeret med farve, og at visualisere fordelingen af metabolitter i sektionen, dvs. at opnå et billede vægtet med kemisk skift.

Klinisk anvendelse af MR-spektroskopi. MR-spektroskopi anvendes i øjeblikket i vid udstrækning til at evaluere forskellige volumetriske læsioner i hjernen. MR-spektroskopidata tillader ikke en pålidelig forudsigelse af den histologiske type neoplasme, men de fleste forskere er enige om, at tumorprocesser generelt er karakteriseret ved et lavt NAA/Cr-forhold, en stigning i Cho/Cr-forholdet og i nogle tilfælde forekomsten af en laktatop. I de fleste MR-studier blev protonspektroskopi anvendt i differentialdiagnosen af astrocytomer, ependymomer og primitive neuroepiteliale tumorer, formentlig for at bestemme typen af tumorvæv.

I klinisk praksis er det vigtigt at anvende MR-spektroskopi i den postoperative periode til at diagnosticere fortsat tumorvækst, tumorrecidiv eller strålingsnekrose. I komplekse tilfælde bliver 1H-MR-spektroskopi en nyttig supplerende metode i differentialdiagnostik sammen med perfusionsvægtet billeddannelse. I spektret af strålingsnekrose er et karakteristisk træk tilstedeværelsen af den såkaldte døde peak, et bredt laktat-lipidkompleks i området 0,5-1,8 ppm på baggrund af en fuldstændig reduktion af toppene af andre metabolitter.

Det næste aspekt ved brugen af MR-spektroskopi er sondringen mellem nyligt detekterede primære og sekundære læsioner, deres differentiering fra infektiøse og demyeliniserende processer. De mest indikative resultater er diagnostik af hjerneabscesser baseret på brugen af diffusionsvægtede billeder. I abscesens spektrum, på baggrund af fraværet af toppe af de vigtigste metabolitter, bemærkes forekomsten af en top af lipid-laktatkomplekset og toppe specifikke for abscesens indhold, såsom acetat og succinat (produkter af anaerob glykolyse af bakterier), aminosyrerne valin og leucin (resultatet af proteolyse).

Litteraturen undersøger også informationsindholdet i MR-spektroskopi i vid udstrækning ved epilepsi, i vurderingen af metaboliske forstyrrelser og degenerative læsioner i hjernens hvide substans hos børn, ved traumatisk hjerneskade, cerebral iskæmi og andre sygdomme.

[ 1 ], [ 2 ]