Magnetická rezonanční spektroskopie

Magnetická rezonanční spektroskopie (MR spektroskopie) poskytuje neinvazivní informace o metabolismu mozku. Protonová 1H-MR spektroskopie je založena na „chemickém posunu“ – změně rezonanční frekvence protonů, které tvoří různé chemické sloučeniny. Tento termín zavedl N. Ramsey v roce 1951 k označení rozdílů mezi frekvencemi jednotlivých spektrálních vrcholů. Jednotkou měření „chemického posunu“ je miliontina (ppm). Zde jsou hlavní metabolity a jejich odpovídající hodnoty chemického posunu, jejichž vrcholy jsou stanoveny in vivo v protonovém MR spektru:

• NAA - N-acetylaspartát (2,0 ppm);
• Cholin (3,2 ppm);
• Cr - kreatin (3,03 a 3,94 ppm);
• ml - myoinositol (3,56 ppm);
• Glx - glutamát a glutamin (2,1-2,5 ppm);
• Lac - laktát (1,32 ppm);
• Komplex lipidů na rty (0,8–1,2 ppm).

V současné době se v protonové MR spektroskopii používají dvě hlavní metody - jednovoxelová a vícevoxelová (Chemical shift imaging) MR spektroskopie - simultánní stanovení spekter z několika oblastí mozku. Do praxe se dostala i vícejaderná MR spektroskopie založená na MR signálu fosforu, uhlíku a některých dalších sloučenin.

V jednovoxelové 1H-MR spektroskopii je pro analýzu vybrána pouze jedna oblast (voxel) mozku. Analýzou frekvenčního složení ve spektru zaznamenaném z tohoto voxelu se získá rozložení určitých metabolitů na stupnici chemického posunu (ppm). Poměr mezi píky metabolitů ve spektru, snížení nebo zvýšení výšky jednotlivých píků spektra, umožňuje neinvazivní posouzení biochemických procesů probíhajících v tkáních.

Multivoxelová MP spektroskopie produkuje MP spektra pro několik voxelů najednou a umožňuje porovnání spekter jednotlivých oblastí ve studované oblasti. Zpracování dat multivoxelové MP spektroskopie umožňuje konstruovat parametrickou mapu řezu, na které je barevně vyznačena koncentrace určitého metabolitu, a vizualizovat distribuci metabolitů v řezu, tj. získat obraz vážený chemickým posunem.

Klinické využití MR spektroskopie. MR spektroskopie se v současnosti široce používá k hodnocení různých volumetrických lézí mozku. Data MR spektroskopie neumožňují spolehlivou predikci histologického typu novotvaru, nicméně většina výzkumníků se shoduje, že nádorové procesy jsou obecně charakterizovány nízkým poměrem NAA/Cr, zvýšením poměru Cho/Cr a v některých případech i výskytem laktátového píku. Ve většině MR studií byla protonová spektroskopie použita v diferenciální diagnostice astrocytomů, ependymomů a primitivních neuroepiteliálních nádorů, pravděpodobně k určení typu nádorové tkáně.

V klinické praxi je důležité využít MR spektroskopii v pooperačním období k diagnostice pokračujícího růstu nádoru, recidivy nádoru nebo radiační nekrózy. Ve složitých případech se 1H-MR spektroskopie stává užitečnou doplňkovou metodou v diferenciální diagnostice spolu s perfuzně váženým zobrazováním. Ve spektru radiační nekrózy je charakteristickým rysem přítomnost tzv. mrtvého píku, širokého laktát-lipidového komplexu v rozmezí 0,5-1,8 ppm na pozadí úplné redukce píků ostatních metabolitů.

Dalším aspektem využití MR spektroskopie je rozlišení nově detekovaných primárních a sekundárních lézí, jejich diferenciace od infekčních a demyelinizačních procesů. Nejvíce indikativními výsledky jsou diagnostika mozkových abscesů založená na použití difuzně vážených obrazů. Ve spektru abscesu je na pozadí absence píků hlavních metabolitů zaznamenán výskyt píku lipid-laktátového komplexu a píků specifických pro obsah abscesu, jako je acetát a sukcinát (produkty anaerobní glykolýzy bakterií), aminokyseliny valin a leucin (výsledek proteolýzy).

Literatura se také široce zabývá informačním obsahem MR spektroskopie u epilepsie, při hodnocení metabolických poruch a degenerativních lézí bílé hmoty mozkové u dětí, u traumatických poranění mozku, mozkové ischemie a dalších onemocnění.

[ 1 ], [ 2 ]