hír

Jelenleg a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) a hagyományos szerkezeti képalkotástól és funkcionális képalkotástól a molekuláris képalkotásig fejlődik. A többmagos MR képes az emberi szervezetben található metabolitokról különféle információkat nyerni, miközben megőrzi a térbeli felbontást, javítja a fiziológiai és kóros folyamatok kimutatásának specificitását, és jelenleg ez az egyetlen technológia, amely képes az emberi dinamikus molekuláris anyagcsere in vivo non-invazív kvantitatív elemzésére.

A többmagos MR-kutatás elmélyülésével széleskörű alkalmazási lehetőségek rejlenek a daganatok, szív- és érrendszeri betegségek, neurodegeneratív betegségek, endokrin rendszeri, emésztőrendszeri és légzőszervi betegségek korai szűrésében és diagnosztizálásában, valamint a kezelési folyamat gyors értékelésében. A Philips legújabb többmagos klinikai kutatási platformja segíteni fogja a képalkotó és klinikai orvosokat a legmodernebb klinikai kutatások elvégzésében. Dr. Sun Peng és Dr. Wang Jiazheng, a Philips Klinikai és Műszaki Támogatási Osztályának munkatársai részletesen ismertették a többmagos NMR élvonalbeli fejlesztését és a Philips új többmagos MR-platformjának kutatási irányát.

A mágneses rezonancia története során ötször nyert Nobel-díjat a fizika, a kémia, a biológia és az orvostudomány területén, és nagy sikereket ért el az alapvető fizikai elvek, a szerves molekulaszerkezet, a biológiai makromolekuláris szerkezetdinamika és a klinikai orvosi képalkotás területén. Ezek közül a mágneses rezonancia képalkotás az egyik legfontosabb klinikai orvosi képalkotó technológiává vált, amelyet széles körben alkalmaznak az emberi test különböző részein előforduló különféle betegségek diagnosztizálásában. Az egészségügyi igények folyamatos fejlődésével a korai diagnózis és a gyors hatékonyságértékelés iránti hatalmas igény elősegíti a mágneses rezonancia képalkotás fejlődését a hagyományos strukturális képalkotástól (T1w, T2w, PDw stb.), a funkcionális képalkotástól (DWI, PWI stb.) a molekuláris képalkotásig (1H MRS és többmagos MRS/MRI).

Az 1H-alapú MR-technológia összetett háttere, az átfedő spektrumok és a víz/zsír kompresszió korlátozza a molekuláris képalkotó technológiaként való alkalmazási körét. Csak korlátozott számú molekula (kolin, kreatin, NAA stb.) detektálható, és nehéz dinamikus molekuláris anyagcsere-folyamatokat meghatározni. A különféle nuklidok (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H) alapján a többmagvú MR nagy felbontású és nagy specificitással képes számos metabolitinformációt nyerni az emberi testről, és jelenleg ez az egyetlen nem invazív (stabil izotóp, radioaktivitásmentes; endogén metabolitok (glükóz, aminosavak, zsírsavak – nem toxikus) jelölése az emberi dinamikus molekuláris anyagcsere-folyamatok kvantitatív elemzésére.

A mágneses rezonancia hardverrendszer, a gyors szekvenciális módszer (többsávos, spirális) és a gyorsítási algoritmus (tömörített érzékelés, mélytanulás) folyamatos áttöréseivel a többmagos MR képalkotás/spektroszkópia fokozatosan kiforrottá válik: (1) várhatóan fontos eszközzé válik a legmodernebb molekuláris biológiai, biokémiai és emberi anyagcsere-kutatásban; (2) Ahogy a tudományos kutatástól a klinikai gyakorlatig terjed (számos, a többmagos MR-en alapuló klinikai vizsgálat folyamatban van, 1. ábra), széleskörű kilátásokkal rendelkezik a rák, a szív- és érrendszeri, a neurodegeneratív, az emésztőrendszeri és a légzőszervi betegségek korai szűrésében és diagnosztizálásában, valamint a gyors hatékonyságértékelésben.

Az MR-terület összetett fizikai alapelvei és magas szintű technikai nehézségei miatt a többmagos MR néhány vezető mérnöki kutatóintézet egyedülálló kutatási területe. Bár a többmagos MR évtizedes fejlesztés után jelentős előrelépést tett, még mindig hiányoznak a klinikai adatok ahhoz, hogy ezt a területet valóban a betegek szolgálatába állíthassák.

Az MR területén elért folyamatos innovációra építve a Philips végre áttörte a többmagos MR fejlesztési szűk keresztmetszetét, és kiadott egy új klinikai kutatási platformot, amely az iparág legtöbb nuklidját tartalmazza. A platform az egyetlen többmagos rendszer a világon, amely megkapta az EU biztonsági megfelelőségi tanúsítványát (CE) és az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóságának (FDA) tanúsítványát, lehetővé téve a termékszintű, teljes körű, többmagos MR megoldást: FDA által jóváhagyott tekercsek, teljes sorozatlefedettség és a kezelőállomás szabványos rekonstrukciója. A felhasználóknak nem kell professzionális mágneses rezonancia fizikusokkal, kódmérnökökkel és RF gradiens tervezőkkel rendelkezniük, ami könnyebb, mint a hagyományos 1H spektroszkópia/képalkotás. A többmagos MR üzemeltetési költségeinek maximalizálása, a tudományos kutatás és a klinikai mód közötti szabad váltás, a leggyorsabb költségmegtérülés, így a többmagos MR valóban elérhető a klinikumban.

A többmagos MR jelenleg a „14. ötéves orvostechnikai eszközipari fejlesztési terv” kulcsfontosságú iránya, és az orvosi képalkotás egyik kulcsfontosságú technológiája, amely áttöri a megszokott rutint, és ötvöződik a legmodernebb biomedicinával. A Philips China tudóscsapata, az ügyfelek tudományos kutatási és innovációs képességeinek javítására törekedve, szisztematikus kutatást végzett a többmagos MR-rel kapcsolatban. Dr. Sun Peng, Dr. Wang Jiazheng és munkatársai elsőként javasolták az MR-nukleomika koncepcióját az NMR-ben a biomedicinában (a Kínai Tudományos Akadémia Első Spektroszkópiai Régiójának folyóirata), amely a különböző nuklidok alapján MR-t használhat a sejtek funkcióinak és kóros folyamatainak megfigyelésére. Így átfogó képet kaphatunk a betegségekről és a kezelésekről [1]. Az MR multinukleomika koncepciója lesz az MR fejlesztésének jövőbeli iránya. Ez a tanulmány a többmagos MR első szisztematikus áttekintése a világon, amely a többmagos MR elméleti alapjait, a preklinikai kutatást, a klinikai átalakulást, a hardverfejlesztést, az algoritmusok fejlődését, a mérnöki gyakorlatot és egyéb szempontokat tárgyalja (2. ábra). Ezzel egy időben a tudóscsoport együttműködött a Nyugat-kínai Kórház Song Bin professzorával, hogy elkészítsék az első áttekintő cikket a többmagos MR klinikai átalakulásáról Kínában, amely az Insights into Imaging [2] folyóiratban jelent meg. A többmagos MR-ről szóló cikksorozat megjelenése azt mutatja, hogy a Philips valóban a többmagos molekuláris képalkotás határait hozza el Kínába, a kínai vásárlókhoz és a kínai betegekhez. A „Kínában, Kínáért” alapkoncepcióval összhangban a Philips a többmagos MR-t fogja használni Kína mágneses rezonanciájának fejlesztésére és az egészséges Kína ügyének támogatására.

A többmagvú MRI egy feltörekvő technológia. Az MR szoftverek és hardverek fejlődésével a többmagvú MRI-t alkalmazzák az emberi rendszerek alap- és klinikai transzlációs kutatásában. Egyedülálló előnye, hogy valós idejű dinamikus anyagcsere-folyamatokat képes megjeleníteni különböző kóros folyamatokban, ezáltal lehetőséget biztosítva a betegségek korai diagnosztizálására, a hatékonyság értékelésére, a kezelési döntéshozatalra és a gyógyszerfejlesztésre. Akár új patogenezis mechanizmusok feltárásában is segíthet.

A terület további fejlődésének elősegítése érdekében klinikai szakértők aktív részvételére van szükség. A többmagos platformok klinikai fejlesztése kulcsfontosságú, beleértve az alaprendszerek kiépítését, a technológiák szabványosítását, az eredmények számszerűsítését és szabványosítását, új próbák feltárását, több metabolikus információ integrálását stb., a prospektívabb többközpontú vizsgálatok fejlesztése mellett, a fejlett többmagos MR-technológia klinikai átalakulásának további előmozdítása érdekében. Szilárdan hisszük, hogy a többmagos MR széles teret biztosít a képalkotó és klinikai szakemberek számára a klinikai kutatások elvégzéséhez, és eredményei világszerte a betegek javát szolgálják majd.