správy

V súčasnosti sa magnetická rezonancia (MRI) vyvíja od tradičného štrukturálneho a funkčného zobrazovania k molekulárnemu zobrazovaniu. Multinukleárna MRI umožňuje získať rôzne informácie o metabolitoch v ľudskom tele, pričom si zachováva priestorové rozlíšenie, zlepšuje špecifickosť detekcie fyziologických a patologických procesov a v súčasnosti je jedinou technológiou, ktorá umožňuje neinvazívnu kvantitatívnu analýzu dynamického molekulárneho metabolizmu človeka in vivo.

S prehlbovaním výskumu viacjadrovej magnetickej rezonancie (MR) sa otvárajú široké možnosti uplatnenia pri včasnom skríningu a diagnostike nádorov, kardiovaskulárnych ochorení, neurodegeneratívnych ochorení, ochorení endokrinného systému, tráviaceho systému a dýchacieho systému a pri rýchlom hodnotení liečebného procesu. Najnovšia viacjadrová klinická výskumná platforma od spoločnosti Philips pomôže lekárom v oblasti zobrazovania a klinickej medicíny vykonávať špičkový klinický výskum. Dr. Sun Peng a Dr. Wang Jiazheng z oddelenia klinickej a technickej podpory spoločnosti Philips podrobne predstavili špičkový vývoj viacjadrovej NMR a smer výskumu novej viacjadrovej MR platformy od spoločnosti Philips.

Magnetická rezonancia získala Nobelovu cenu päťkrát vo svojej histórii v oblastiach fyziky, chémie, biológie a medicíny a dosiahla veľký úspech v základných fyzikálnych princípoch, štruktúre organických molekúl, dynamike biologických makromolekulárnych štruktúr a klinickom lekárskom zobrazovaní. Medzi nimi sa magnetická rezonancia stala jednou z najdôležitejších technológií klinického lekárskeho zobrazovania, ktorá sa široko používa pri diagnostike rôznych ochorení v rôznych častiach ľudského tela. S neustálym zlepšovaním potrieb zdravotnej starostlivosti obrovský dopyt po včasnej diagnostike a rýchlom hodnotení účinnosti podporuje rozvoj magnetickej rezonancie od tradičného štrukturálneho zobrazovania (T1w, T2w, PDw atď.), funkčného zobrazovania (DWI, PWI atď.) až po molekulárne zobrazovanie (1H MRS a viacjadrové MRS/MRI).

Komplexné pozadie MR technológie založenej na 1H, prekrývajúce sa spektrá a kompresia vody/tuku obmedzujú jej priestor ako technológie molekulárneho zobrazovania. Dá sa detegovať iba obmedzený počet molekúl (cholín, kreatín, NAA atď.) a je ťažké získať dynamické molekulárne metabolické procesy. Na základe rôznych nuklidov (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H) dokáže viacjadrová MR získať rôzne informácie o metabolitoch ľudského tela s vysokým rozlíšením a vysokou špecifickosťou a v súčasnosti je jedinou neinvazívnou (stabilný izotop, bez rádioaktivity; značenie endogénnych metabolitov (glukóza, aminokyseliny, mastné kyseliny – netoxické) metódou na kvantitatívnu analýzu dynamických molekulárne metabolických procesov u ľudí.

Vďaka neustálemu pokroku v hardvérových systémoch magnetickej rezonancie, metódach rýchlej sekvencie (viacpásmová, špirálová) a akceleračných algoritmoch (komprimované snímanie, hlboké učenie) postupne dozrieva viacjadrová MR zobrazovacia/spektroskopia: (1) očakáva sa, že sa stane dôležitým nástrojom pre špičkový výskum molekulárnej biológie, biochémie a ľudského metabolizmu; (2) Ako sa presúva z vedeckého výskumu do klinickej praxe (prebieha množstvo klinických štúdií založených na viacjadrovej MR, obr. 1), má široké vyhliadky vo včasnom skríningu a diagnostike rakoviny, kardiovaskulárnych, neurodegeneratívnych, tráviacich a respiračných ochorení a v rýchlom hodnotení účinnosti.

Vzhľadom na zložité fyzikálne princípy a vysokú technickú náročnosť oblasti magnetickej rezonancie (MR) je viacjadrová MR jedinečnou výskumnou oblasťou niekoľkých popredných inžinierskych výskumných inštitúcií. Hoci viacjadrová MR dosiahla po desaťročiach vývoja významný pokrok, stále chýbajú dostatočné klinické údaje na to, aby sa táto oblasť mohla skutočne rozvíjať a slúžiť pacientom.

Vďaka neustálym inováciám v oblasti MR spoločnosť Philips konečne prelomila úzke hrdlo vývoja viacjadrovej MR a vydala novú platformu pre klinický výskum s najväčším počtom nuklidov v tomto odvetví. Táto platforma je jediným viacjadrovým systémom na svete, ktorý získal certifikáciu EÚ o zhode s bezpečnosťou (CE) a certifikáciu amerického Úradu pre kontrolu potravín a liečiv (FDA), čo umožňuje plnohodnotné viacjadrové MR riešenie na úrovni produktu: cievky schválené FDA, úplné pokrytie sekvencií a štandardná rekonštrukcia operátorskej stanice. Používatelia nemusia byť vybavení profesionálnymi fyzikmi magnetickej rezonancie, kódovacími inžiniermi a návrhármi RF gradientov, čo je jednoduchšie ako tradičná 1H spektroskopia/zobrazovanie. Maximalizujte zníženie prevádzkových nákladov viacjadrovej MR, voľné prepínanie medzi vedeckým výskumom a klinickým režimom, najrýchlejšia návratnosť nákladov, aby sa viacjadrová MR skutočne stala súčasťou kliniky.

Viacjadrová magnetická rezonancia (MR) je teraz kľúčovým smerom „14. päťročného plánu rozvoja priemyslu zdravotníckych zariadení“ a je kľúčovou základnou technológiou pre medicínske zobrazovanie, ktorá má prelomiť rutinu a spojiť sa s najmodernejšou biomedicínou. Tím vedcov spoločnosti Philips China, poháňaný zlepšovaním vedeckého výskumu a inovačných schopností zákazníkov, vykonal systematický výskum viacjadrovej MR. Dr. Sun Peng, Dr. Wang Jiazheng a kol. ako prví navrhli koncept MR-nukleomiky v NMR v biomedicíne (najlepší časopis prvého regiónu spektroskopie Čínskej akadémie vied), ktorý dokáže využiť MR na základe rôznych nuklidov na pozorovanie rôznych bunkových funkcií a patologických procesov. Takto je možné vykonať komplexné posúdenie a vyhodnotenie ochorení a liečby [1]. Koncept MR multinukleomiky bude budúcim smerom vývoja MR. Tento článok je prvým systematickým prehľadom viacjadrovej MR na svete, ktorý pokrýva teoretické základy viacjadrovej MR, predklinický výskum, klinickú transformáciu, vývoj hardvéru, pokrok algoritmov, inžiniersku prax a ďalšie aspekty (obrázok 2). Zároveň tím vedcov spolupracoval s profesorom Songom Binom z nemocnice West China Hospital na dokončení prvého prehľadového článku o klinickej transformácii viacjadrovej magnetickej rezonancie v Číne, ktorý bol publikovaný v časopise Insights into Imaging [2]. Publikovanie série článkov o viacjadrovej magnetickej rezonancii ukazuje, že spoločnosť Philips skutočne prináša hranice viacjadrového molekulárneho zobrazovania do Číny, čínskym zákazníkom a čínskym pacientom. V súlade s hlavným konceptom „v Číne, pre Čínu“ bude spoločnosť Philips využívať viacjadrovú magnetickú rezonanciu na podporu rozvoja čínskej magnetickej rezonancie a na pomoc veci zdravej Číny.

Multinukleárna magnetická rezonancia (MRI) je nová technológia. S rozvojom MR softvéru a hardvéru sa multinukleárna magnetická rezonancia začala používať v základnom a klinickom translačnom výskume ľudských systémov. Jej jedinečnou výhodou je, že dokáže zobraziť dynamické metabolické procesy v reálnom čase v rôznych patologických procesoch, čím poskytuje možnosti včasnej diagnostiky ochorení, hodnotenia účinnosti, rozhodovania o liečbe a vývoja liekov. Môže dokonca pomôcť pri skúmaní nových mechanizmov patogenézy.

Na podporu ďalšieho rozvoja tejto oblasti je potrebná aktívna účasť klinických expertov. Klinický vývoj viacjadrových platforiem je kľúčový, vrátane konštrukcie základných systémov, štandardizácie technológií, kvantifikácie a štandardizácie výsledkov, skúmania nových sond, integrácie viacerých metabolických informácií atď., okrem vývoja perspektívnejších multicentrických štúdií, s cieľom ďalej podporiť klinickú transformáciu pokročilej viacjadrovej MR technológie. Pevne veríme, že viacjadrová MR poskytne široké možnosti pre zobrazovacích a klinických expertov na vykonávanie klinického výskumu a jej výsledky budú prínosom pre pacientov na celom svete.