Magnetická rezonančná spektroskopia

Magnetická rezonančná spektroskopia (MR spektroskopia) poskytuje neinvazívne informácie o metabolizme mozgu. Protónová 1H-MR spektroskopia je založená na „chemickom posune“ – zmene rezonančnej frekvencie protónov, ktoré tvoria rôzne chemické zlúčeniny. Tento termín zaviedol N. Ramsey v roku 1951 na označenie rozdielov medzi frekvenciami jednotlivých spektrálnych vrcholov. Jednotkou merania „chemického posunu“ je milióntina (ppm). Tu sú hlavné metabolity a ich zodpovedajúce hodnoty chemického posunu, ktorých vrcholy sú stanovené in vivo v protónovom MR spektre:

• NAA - N-acetylaspartát (2,0 ppm);
• Cho - cholín (3,2 ppm);
• Cr - kreatín (3,03 a 3,94 ppm);
• ml - myoinozitol (3,56 ppm);
• Glx - glutamát a glutamín (2,1-2,5 ppm);
• Lac - laktát (1,32 ppm);
• Komplex lipidov na pery (0,8 – 1,2 ppm).

V súčasnosti sa v protónovej MR spektroskopii používajú dve hlavné metódy - jednovoxelová a viacvoxelová (Chemical shift imaging) MR spektroskopia - simultánne stanovenie spektier z viacerých oblastí mozgu. Do praxe sa dostala aj viacjadrová MR spektroskopia založená na MR signále fosforu, uhlíka a niektorých ďalších zlúčenín.

V jednovoxelovej 1H-MR spektroskopii sa na analýzu vyberie iba jedna oblasť (voxel) mozgu. Analýzou frekvenčného zloženia v spektre zaznamenanom z tohto voxelu sa získa rozloženie určitých metabolitov na stupnici chemického posunu (ppm). Pomer medzi vrcholmi metabolitov v spektre, zníženie alebo zvýšenie výšky jednotlivých vrcholov spektra umožňujú neinvazívne posúdenie biochemických procesov prebiehajúcich v tkanivách.

Multivoxelová MP spektroskopia vytvára MP spektrá pre niekoľko voxelov naraz a umožňuje porovnanie spektier jednotlivých oblastí v študovanej oblasti. Spracovanie dát multivoxelovej MP spektroskopie umožňuje zostrojiť parametrickú mapu rezu, na ktorej je farebne vyznačená koncentrácia určitého metabolitu, a vizualizovať rozloženie metabolitov v reze, teda získať obraz vážený chemickým posunom.

Klinické využitie MR spektroskopie. MR spektroskopia sa v súčasnosti široko používa na hodnotenie rôznych volumetrických lézií mozgu. Údaje z MR spektroskopie neumožňujú spoľahlivú predpoveď histologického typu novotvaru, väčšina výskumníkov sa však zhoduje v tom, že nádorové procesy sú vo všeobecnosti charakterizované nízkym pomerom NAA/Cr, zvýšením pomeru Cho/Cr a v niektorých prípadoch aj výskytom laktátového píku. Vo väčšine MR štúdií sa protónová spektroskopia používala v diferenciálnej diagnostike astrocytómov, ependymómov a primitívnych neuroepiteliálnych nádorov, pričom sa pravdepodobne určoval typ nádorového tkaniva.

V klinickej praxi je dôležité použiť MR spektroskopiu v pooperačnom období na diagnostiku pokračujúceho rastu nádoru, recidívy nádoru alebo radiačnej nekrózy. V zložitých prípadoch sa 1H-MR spektroskopia stáva užitočnou doplnkovou metódou v diferenciálnej diagnostike spolu s perfúzne váženým zobrazovaním. V spektre radiačnej nekrózy je charakteristickým znakom prítomnosť tzv. mŕtveho píku, širokého laktát-lipidového komplexu v rozsahu 0,5-1,8 ppm na pozadí úplnej redukcie píkov ostatných metabolitov.

Ďalším aspektom použitia MR spektroskopie je rozlíšenie medzi novo detekovanými primárnymi a sekundárnymi léziami, ich diferenciácia od infekčných a demyelinizačných procesov. Najindikatívnejšími výsledkami je diagnostika mozgových abscesov založená na použití difúzne vážených snímok. V spektre abscesu sa na pozadí absencie píkov hlavných metabolitov pozoruje výskyt píku lipid-laktátového komplexu a píkov špecifických pre obsah abscesu, ako je acetát a sukcinát (produkty anaeróbnej glykolýzy baktérií), aminokyseliny valín a leucín (výsledok proteolýzy).

Literatúra sa tiež široko zaoberá informačným obsahom MR spektroskopie pri epilepsii, pri hodnotení metabolických porúch a degeneratívnych lézií bielej hmoty mozgu u detí, pri traumatickom poranení mozgu, mozgovej ischémii a iných ochoreniach.

[ 1 ], [ 2 ]