สเปกโตรสโคปีเรโซแนนซ์แม่เหล็ก

สเปกโตรสโคปีเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (MR spectroscopy) ให้ข้อมูลที่ไม่รุกรานเกี่ยวกับการเผาผลาญของสมอง สเปกโตรสโคปีโปรตอน 1H-MR มีพื้นฐานมาจาก "การเปลี่ยนแปลงทางเคมี" - การเปลี่ยนแปลงความถี่เรโซแนนซ์ของโปรตอนที่ประกอบเป็นสารประกอบเคมีต่างๆ คำนี้ได้รับการแนะนำโดย N. Ramsey ในปี 1951 เพื่อระบุความแตกต่างระหว่างความถี่ของจุดสูงสุดของสเปกตรัมแต่ละจุด หน่วยวัด "การเปลี่ยนแปลงทางเคมี" คือส่วนล้าน (ppm) ต่อไปนี้คือเมแทบอไลต์หลักและค่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่สอดคล้องกัน โดยจุดสูงสุดจะถูกกำหนดในสเปกตรัม MR ของโปรตอนในร่างกาย:

• NAA - เอ็น-อะซิทิลแอสปาร์เทต (2.0 ppm);
• โช-โคลีน (3.2 ppm);
• Cr - ครีเอทีน (3.03 และ 3.94 ppm);
• มล. - ไมโออิโนซิทอล (3.56 ppm);
• Glx - กลูตาเมตและกลูตามีน (2.1-2.5 ppm);
• แล็ก-แลคเตต (1.32 ppm);
• คอมเพล็กซ์ลิป-ลิพิด (0.8-1.2 ppm)

ปัจจุบันมีการใช้เทคนิคหลักสองวิธีในการสเปกโตรสโคปี MRI ของโปรตอน ได้แก่ วอกเซลเดี่ยวและหลายวอกเซล (การสร้างภาพแบบเลื่อนเคมี) สเปกโตรสโคปี MRI คือการกำหนดสเปกตรัมพร้อมกันจากหลายพื้นที่ของสมอง สเปกโตรสโคปี MRI แบบหลายนิวเคลียร์ที่ใช้สัญญาณ MRI ของฟอสฟอรัส คาร์บอน และสารประกอบอื่นๆ ก็ถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติเช่นกัน

ในการสเปกโตรสโคปี 1H-MR แบบวอกเซลเดี่ยว จะเลือกพื้นที่เดียว (วอกเซล) ของสมองสำหรับการวิเคราะห์ โดยการวิเคราะห์องค์ประกอบความถี่ในสเปกตรัมที่บันทึกจากวอกเซลนี้ จะทำให้ได้การกระจายตัวของเมแทบอไลต์บางชนิดตามมาตราการเปลี่ยนแปลงทางเคมี (ppm) อัตราส่วนระหว่างจุดสูงสุดของเมแทบอไลต์ในสเปกตรัม ความสูงที่ลดลงหรือเพิ่มขึ้นของจุดสูงสุดของสเปกตรัมแต่ละจุดทำให้สามารถประเมินกระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อได้โดยไม่รุกราน

สเปกโตรสโคปี MP แบบมัลติวอกเซลสร้างสเปกตรัม MP สำหรับวอกเซลหลายตัวในคราวเดียว และช่วยให้เปรียบเทียบสเปกตรัมของพื้นที่แต่ละแห่งในพื้นที่ศึกษาได้ การประมวลผลข้อมูลสเปกโตรสโคปี MP แบบมัลติวอกเซลทำให้สามารถสร้างแผนที่พารามิเตอร์ของส่วนที่มีการกำหนดความเข้มข้นของเมแทบอไลต์บางชนิดเป็นสี และแสดงภาพการกระจายตัวของเมแทบอไลต์ในส่วนนั้นได้ กล่าวคือ เพื่อให้ได้ภาพที่ถ่วงน้ำหนักตามการเลื่อนทางเคมี

การประยุกต์ใช้การตรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทางคลินิก ปัจจุบันการตรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินรอยโรคต่างๆ ในสมอง ข้อมูลการตรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถทำนายประเภทของเนื้องอกตามเนื้อเยื่อได้อย่างน่าเชื่อถือ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยส่วนใหญ่เห็นด้วยว่ากระบวนการของเนื้องอกนั้นมีลักษณะเฉพาะคืออัตราส่วน NAA/Cr ต่ำ อัตราส่วน Cho/Cr เพิ่มขึ้น และในบางกรณี อาจมีแลคเตตพีคปรากฏขึ้น ในการศึกษาด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่ จะใช้การตรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการวินิจฉัยแยกโรคของเนื้องอกในสมอง เนื้องอกในสมอง และเนื้องอกของเยื่อบุผิวประสาทในระยะเริ่มต้น ซึ่งสันนิษฐานว่าสามารถระบุประเภทของเนื้อเยื่อเนื้องอกได้

ในทางคลินิก การใช้สเปกโตรสโคปี MRI ในช่วงหลังการผ่าตัดมีความสำคัญในการวินิจฉัยการเติบโตของเนื้องอกอย่างต่อเนื่อง การกลับมาเป็นซ้ำของเนื้องอก หรือการตายของเซลล์จากการฉายรังสี ในกรณีที่ซับซ้อน สเปกโตรสโคปี 1H-MR จะกลายเป็นวิธีเพิ่มเติมที่มีประโยชน์ในการวินิจฉัยแยกโรคควบคู่ไปกับการสร้างภาพแบบถ่วงน้ำหนักการไหลเวียนเลือด ในสเปกตรัมของการตายของเซลล์จากการฉายรังสี ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งคือมีเดดพีค ซึ่งเป็นคอมเพล็กซ์แลกเตต-ลิปิดที่มีขนาดกว้างในช่วง 0.5-1.8 ppm โดยมีการลดลงอย่างสมบูรณ์ของพีคของเมตาบอไลต์อื่นๆ

แง่มุมต่อไปของการใช้สเปกโตรสโคปี MRI คือการแยกความแตกต่างระหว่างรอยโรคหลักและรอยโรครองที่เพิ่งตรวจพบ การแยกความแตกต่างจากกระบวนการติดเชื้อและการทำลายไมอีลิน ผลลัพธ์ที่บ่งชี้ได้ชัดเจนที่สุดคือการวินิจฉัยฝีในสมองโดยอาศัยการใช้ภาพถ่วงน้ำหนักการแพร่กระจาย ในสเปกตรัมของฝี โดยที่พื้นหลังไม่มีจุดสูงสุดของเมตาบอไลต์หลัก จะสังเกตเห็นจุดสูงสุดของคอมเพล็กซ์ลิพิด-แลกเตต และจุดสูงสุดที่เฉพาะเจาะจงกับเนื้อหาของฝี เช่น อะซิเตทและซักซิเนต (ผลิตภัณฑ์ของไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจนของแบคทีเรีย) กรดอะมิโนวาลีนและลูซีน (ผลจากการสลายตัวของโปรตีโอไลซิส)

นอกจากนี้ วรรณกรรมยังศึกษาเนื้อหาข้อมูลของการสเปกโตรสโคปี MRI ในโรคลมบ้าหมู ในการประเมินความผิดปกติของการเผาผลาญและรอยโรคเสื่อมของเนื้อขาวของสมองในเด็ก ในการบาดเจ็บที่สมอง ภาวะขาดเลือดในสมอง และโรคอื่นๆ อย่างกว้างขวาง

[ 1 ], [ 2 ]