In vivo magnetická rezonanční spektroskopie

Spektroskopie magnetickou rezonancí (MRS) in vivo (tj. „v živém organismu“) je specializovaná technika spojená se zobrazováním magnetickou rezonancí (MRI).

MRS umožňuje lékařům získat biochemické informace o tkáních lidského těla neinvazivním způsobem (bez nutnosti biopsie), zatímco MRS jim poskytuje pouze informace o struktuře těla (rozložení vody a tuku).

Zatímco například magnetická rezonance může lékařům říci, kde se nádor (rakovina) v těle pacienta nachází, magnetická rezonance jim teoreticky může říci, jak agresivní (zhoubný) nádor je.

Zařízení MRS lze naladit (podobně jako rádiový přijímač) tak, aby zachytilo signály z různých chemických jader v těle. Nejčastěji se studují jádra protonů (vodíku), fosforu, sodíku a fluoru.

Mezi typy biochemických látek (metabolitů), které lze studovat, patří sloučeniny obsahující cholin (z něhož se vytvářejí buněčné membrány), kreatin (chemická látka, která se podílí na energetickém metabolismu), inositol a glukóza (oba cukry), N-acetyl aspartát (chemická látka spojená s myelinovými pochvami nervových buněk) a alanin a laktát, které jsou zvýšené u některých nádorů.

V současné době MRS využívají především vědci (např. lékařští fyzici a biochemici) jako nástroj pro lékařské výzkumné projekty, ale začíná být jasné, že je schopna poskytnout lékařům také užitečné klinické informace, které mohou být užitečné při diagnostice a léčbě nemocí.

MRS se v současné době používá ke zkoumání řady onemocnění lidského těla, zejména rakoviny (mozku, prsu a prostaty), epilepsie, Parkinsonovy choroby a Huntingtonovy chorey.

Níže je zobrazen snímek mozku z magnetické rezonance (v axiální rovině, tj. řez hlavou zepředu dozadu a ze strany na stranu), který ukazuje nádor mozku (meningeom) vpravo dole. Červený rámeček znázorňuje zájmový objem, z něhož byly pomocí MRS získány chemické informace (krychle o straně 2 cm, která při protnutí 5 mm silného řezu skenu MRI vytvoří čtverec).

Zobrazeno je také protonové MRS spektrum z tohoto nádoru (pořízené celotělovým MRI skenerem o síle 1,5 tesla). Na vodorovné ose je frekvence NMR (nebo chemický posun v částech na milion, p.p.m., vzhledem k referenční chemické látce při 0 p.p.m., nikoli v absolutních jednotkách hertzů) a na svislé ose je síla signálu (v libovolných jednotkách).

Každá biochemická látka nebo metabolit má ve spektru jiný pík, který se objevuje na známé frekvenci. Píky odpovídající chemické látce alanin, charakteristické chemické látce, která se obecně vyskytuje pouze v meningeomech, jsou zvýrazněny červeně (při 1,4 p.m.). Toto je příklad biochemické informace, která může lékařům pomoci při stanovení diagnózy. Dalšími pozoruhodnými metabolity jsou cholin (3,2 p.m.) a kreatin (3,0 p.m.).

Soubor:MRS localiser image.jpg
Soubor:MRS spectrum.gif