Spektroskopi resonansi magnetik

Spektroskopi resonansi magnetik (spektroskopi MR) memberikan informasi noninvasif tentang metabolisme otak. Spektroskopi MR proton 1H didasarkan pada "pergeseran kimia" - perubahan frekuensi resonansi proton yang membentuk berbagai senyawa kimia. Istilah ini diperkenalkan oleh N. Ramsey pada tahun 1951 untuk menunjukkan perbedaan antara frekuensi puncak spektrum individual. Satuan pengukuran "pergeseran kimia" adalah sepersejuta bagian (ppm). Berikut adalah metabolit utama dan nilai pergeseran kimia yang sesuai, yang puncaknya ditentukan secara in vivo dalam spektrum MR proton:

• NAA - N-asetil aspartat (2,0 ppm);
• Cho - kolin (3,2 ppm);
• Cr - kreatin (3,03 dan 3,94 ppm);
• ml - mioinositol (3,56 ppm);
• Glx - glutamat dan glutamin (2,1-2,5 ppm);
• Lak - laktat (1,32 ppm);
• Bibir - kompleks lipid (0,8-1,2 ppm).

Saat ini, dua metode utama digunakan dalam spektroskopi MR proton - voxel tunggal dan voxel ganda (Chemical shift imaging) Spektroskopi MR - penentuan spektrum secara simultan dari beberapa area otak. Spektroskopi MR multinuklear berdasarkan sinyal MR fosfor, karbon, dan beberapa senyawa lain juga telah dipraktikkan.

Dalam spektroskopi 1H-MR voxel tunggal, hanya satu area (voxel) otak yang dipilih untuk analisis. Dengan menganalisis komposisi frekuensi dalam spektrum yang direkam dari voxel ini, distribusi metabolit tertentu diperoleh pada skala pergeseran kimia (ppm). Rasio antara puncak metabolit dalam spektrum, penurunan atau peningkatan tinggi puncak spektrum individual memungkinkan penilaian non-invasif terhadap proses biokimia yang terjadi di jaringan.

Spektroskopi MP multivoksel menghasilkan spektrum MP untuk beberapa voksel sekaligus, dan memungkinkan perbandingan spektrum area individual di area studi. Pemrosesan data spektroskopi MP multivoksel memungkinkan pembuatan peta parametrik penampang, yang di atasnya konsentrasi metabolit tertentu ditandai dengan warna, dan untuk memvisualisasikan distribusi metabolit di penampang, yaitu untuk memperoleh gambar yang dibobot dengan pergeseran kimia.

Aplikasi klinis spektroskopi MR. Spektroskopi MR saat ini banyak digunakan untuk mengevaluasi berbagai lesi volumetrik otak. Data spektroskopi MR tidak memungkinkan prediksi yang andal mengenai jenis histologis neoplasma, namun, sebagian besar peneliti setuju bahwa proses tumor umumnya ditandai dengan rasio NAA/Cr yang rendah, peningkatan rasio Cho/Cr, dan, dalam beberapa kasus, munculnya puncak laktat. Dalam sebagian besar studi MR, spektroskopi proton digunakan dalam diagnosis diferensial astrositoma, ependymoma, dan tumor neuroepitelial primitif, yang mungkin menentukan jenis jaringan tumor.

Dalam praktik klinis, penting untuk menggunakan spektroskopi MR pada periode pascaoperasi untuk mendiagnosis pertumbuhan tumor yang berkelanjutan, kekambuhan tumor, atau nekrosis radiasi. Dalam kasus yang kompleks, spektroskopi MR-1H menjadi metode tambahan yang berguna dalam diagnostik diferensial bersama dengan pencitraan berbobot perfusi. Dalam spektrum nekrosis radiasi, ciri khasnya adalah adanya apa yang disebut puncak mati, kompleks laktat-lipid yang lebar dalam kisaran 0,5-1,8 ppm dengan latar belakang pengurangan total puncak metabolit lainnya.

Aspek berikutnya dari penggunaan spektroskopi MR adalah perbedaan antara lesi primer dan sekunder yang baru terdeteksi, diferensiasinya dari proses infeksi dan demielinasi. Hasil yang paling indikatif adalah diagnostik abses otak berdasarkan penggunaan gambar berbobot difusi. Dalam spektrum abses, dengan latar belakang tidak adanya puncak metabolit utama, munculnya puncak kompleks lipid-laktat dan puncak khusus untuk isi abses, seperti asetat dan suksinat (produk glikolisis anaerobik bakteri), asam amino valin dan leusin (hasil proteolisis) dicatat.

Literatur juga banyak mempelajari kandungan informasi spektroskopi MR dalam epilepsi, dalam penilaian gangguan metabolisme dan lesi degeneratif materi putih otak pada anak-anak, pada cedera otak traumatis, iskemia serebral dan penyakit lainnya.

[ 1 ], [ 2 ]