vol. 6 3/2017 Inżynier i Fizyk Medyczny
194
radiologia
\
radiology
artykuł naukowy
\
scientific paper
1H MRS mózgowia stosuje się systemy o natężeniu pola co naj-
mniej 1,5 T. Dodatkowo, w celu uzyskania widm pokazujących
specyficzne metabolity, stosuje się różne czasy echa (TE, ang.
echo time
) [6, 7]. Natomiast czas TR (
time of repetition
) prak-
tycznie nie ma wpływu na uzyskiwane widmo spektroskopowe.
Istotną rolę w badaniu 1H MRS odgrywa też VOI (
volume of in-
terest
) – zarówno jego wielkość, jak i precyzja przestrzennego
umiejscowienia w badanej tkance [10], a także zapewnienie
jednorodności pola w badanym obszarze [3]. Przy zastosowa-
niu małych wokseli uzyskuje się widma o lepszej rozdzielczości
i jednorodności pola, jednak charakteryzują się niskim stosun-
kiem sygnału do szumu SNR (
signal to noise ratio
). Podczas lo-
kalizowania VOI w mózgowiu należy unikać kości, tłuszczu oraz
przestrzeni wypełnionych powietrzem. Ponadto na polepszenie
jakości widma wpływa zwiększona liczba powtórzeń NEX (
num-
ber of excitations
), co jednak przekłada się na wydłużenie czasu
trwania badania [7, 10].
Technika 1H MRS jest obecnie standardowo stosowana szcze-
gólnie w diagnostyce mózgu. Z związku z tym, w tabeli 1 zebra-
no najważniejsze informacje dotyczące wybranych metabolitów
widocznych w widmie 1H MRS mózgowia. Przykładowe widmo
1H MRS mózgowia wraz z oznaczonymi pikami odpowiadającymi
tym metabolitom przedstawiono na rysunku 1. W spektrogra-
mie otrzymanym w wyniku badania 1H MRS zdrowego mózgu
najwyższe piki tworzą substancje: N-acetyloasparaginian, cho-
lina oraz kreatyna [11]. Stężenia tych substancji są najczęściej
analizowane i oceniane zarówno w praktyce klinicznej podczas
stawiania diagnozy, jak również w szeregu badań naukowych
wykorzystujących tę technikę. Jest to związane z faktem, że
Tabela 1
. Wybrane informacje dotyczące metabolitów widocznych w widmie 1H MRS
Metabolit
Skrót
ppm
Występowanie
w zdrowej tkance
Funkcja
w organizmie
Widoczność
w spektrum MR
O czym świadczą zmiany stężenia
lipidy
Lip
0,9-1,3
jedynie w tkankach
tłuszczowych
brak w zdrowym mózgu -
w stanach patologicznych
widoczny przy krótkim TE
WZROST STĘŻENIA: uszkodzenia
błony komórkowej, nekroza
(przy nowotworze złośliwym
i przerzutach)
mleczany
Lac
1,33
syntezowane
w procesie
metabolizmu
beztlenowego
MARKER: procesów
metabolizmu
beztlenowego
przy długim TE inwersja
pików poniżej linii
bazowej
WZROST STĘŻENIA: metabolizm
beztlenowy (np. niedotlenienie
mózgu, niedokrwienie, zaburzenia
metabolizmu), tkanki o słabej
przemianie materii (np. torbiele,
nowotwory)
kwas gamma-
aminomasłowy GABA 1,9,
2,3
oraz 3,0
neurotransmiter
inhibitorowy
często przysłonięte przez
piki odpowiadające innym
metabolitom
zmiany stężenia związane z cyklem
menstruacyjnym u zdrowych kobiet
SPADEK STĘŻENIA: zaburzenia
nastroju, depresja
N-acetyloaspa-
raginian
NAA
2,02
oraz
2,6
w neuronach,
astrocytach,
oligodendrocytach
MARKER: neuronalnej
i aksonalnej zdolności
do życia i ich gęstości
najwyższy pik w widmie
WZROST STĘŻENIA: choroba
Canavana
SPADEK STĘŻENIA: degradacja
lub zmniejszenie ilości neuronów,
uszkodzony metabolizm neuronów,
nowotwór złośliwy, choroby
neurodegeneracyjne
glutamina
i glutaminian Glx
2,2-2,4
oraz 3,6-3,8
w postaci
glutaminianu (Glu) i
glutaminy (Gln)
neuroprzekaźnik
pobudzający,
oddziaływanie
neuronalno-glejowe
poszczególne piki trudno
od siebie odseparować
WZROST STĘŻENIA: niedokrwienie
mózgu, encefalopatia wątrobowa
(HE)
kreatyna
Cr
3,02
oraz 3,96
głównie w komórkach
glejowych
MARKER: przemian
energetycznych
i metabolizmu we-
wnątrzkomórkowego
wartość referencyjna do
obliczania stosunków
względnych metabolitów
WZROST STĘŻENIA: glejoza,
proliferacja komórek glejowych
SPADEK STĘŻENIA: guzy mózgu
cholina
Cho
3,22
w błonie komórkowej,
w komórkach
glejowych i w
neuronach
MARKER: procesów
związanych z
błoną komórkową i
proliferacji komórek
sygnał pochodzący
od choliny (Cho),
glicerofosfocholiny (GPC)
i fosfatydylocholiny (PC)
WZROST STĘŻENIA: mielinizacja,
neuroplastyczne zmiany
patologiczne, udary lub zapalenia,
np. glejoza, niedokrwienne
uszkodzenie mieliny
SPADEK STĘŻENIA: nekroza
mio-inozytol
mI
3,56
w komórkach
glejowych
najważniejszy osmolit
w astrocytach
MARKER: komórek
glejowych
widoczny przy krótkim TE
WZROST STĘŻENIA: proliferacja
komórek glejowych, powiększenie
komórek glejowych przy zapaleniu,
glejoza, astrocytoza, choroba
Alzheimera
Źródło: Opracowanie własne.
Rys. 1
Metabolity widoczne w prawidłowym widmie 1H MRS osoby dorosłej
Źródło: Opracowanie własne
