ziņas

Pašlaik magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) attīstās no tradicionālās strukturālās attēlveidošanas un funkcionālās attēlveidošanas līdz molekulārajai attēlveidošanai. Daudzkodolu MR var iegūt dažādu informāciju par metabolītiem cilvēka organismā, saglabājot telpisko izšķirtspēju, uzlabot fizioloģisko un patoloģisko procesu noteikšanas specifiskumu, un pašlaik tā ir vienīgā tehnoloģija, kas var neinvazīvi kvantitatīvi analizēt cilvēka dinamisko molekulāro metabolismu in vivo.

Padziļinoties daudzkodolu MR pētījumiem, tiem ir plašas pielietojuma iespējas audzēju, sirds un asinsvadu slimību, neirodeģeneratīvo slimību, endokrīnās sistēmas, gremošanas sistēmas un elpošanas sistēmas slimību agrīnā skrīningā un diagnostikā, kā arī ārstēšanas procesa ātrā novērtēšanā. Philips jaunākā daudzkodolu klīnisko pētījumu platforma palīdzēs attēlveidošanas un klīniskajiem ārstiem veikt progresīvus klīniskos pētījumus. Dr. Suns Pens un Dr. Vans Dzjažeņs no Philips klīniskā un tehniskā atbalsta nodaļas sniedza detalizētu ievadu daudzkodolu NMR progresīvajā attīstībā un Philips jaunās daudzkodolu MR platformas pētniecības virzienā.

Magnētiskā rezonanse savā vēsturē ir piecas reizes ieguvusi Nobela prēmiju fizikas, ķīmijas, bioloģijas un medicīnas jomā, un ir guvusi lielus panākumus fizikas pamatprincipos, organiskajā molekulārajā struktūrā, bioloģiskās makromolekulārās struktūras dinamikā un klīniskajā medicīniskajā attēlveidošanā. Starp tām magnētiskās rezonanses attēlveidošana ir kļuvusi par vienu no svarīgākajām klīniskās medicīniskās attēlveidošanas tehnoloģijām, ko plaši izmanto dažādu slimību diagnostikā dažādās cilvēka ķermeņa daļās. Līdz ar nepārtrauktu veselības aprūpes vajadzību uzlabošanos milzīgais pieprasījums pēc agrīnas diagnostikas un ātras efektivitātes novērtēšanas veicina magnētiskās rezonanses attēlveidošanas attīstību no tradicionālās strukturālās attēlveidošanas (T1w, T2w, PDw utt.), funkcionālās attēlveidošanas (DWI, PWI utt.) līdz molekulārajai attēlveidošanai (1H MRS un daudzkodolu MRS/MRI).

1H bāzes MR tehnoloģijas sarežģītais pamatojums, pārklājošie spektri un ūdens/tauku saspiešana ierobežo tās vietu kā molekulārās attēlveidošanas tehnoloģijai. Var noteikt tikai ierobežotu skaitu molekulu (holīnu, kreatīnu, NAA utt.), un ir grūti iegūt dinamiskus molekulāros vielmaiņas procesus. Pamatojoties uz dažādiem nuklīdiem (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H), daudzkodolu MR var iegūt dažādu informāciju par cilvēka ķermeņa metabolītiem ar augstu izšķirtspēju un augstu specifiskumu, un pašlaik tā ir vienīgā neinvazīvā (stabils izotops, bez radioaktivitātes; endogēno metabolītu (glikozes, aminoskābju, taukskābju – netoksiskas) marķēšana cilvēka dinamisko molekulāro vielmaiņas procesu kvantitatīvai analīzei.

Līdz ar nepārtrauktiem sasniegumiem magnētiskās rezonanses aparatūras sistēmās, ātrās secības metodē (daudzjoslu, spirālveida) un paātrinājuma algoritmā (saspiestā uztveršana, dziļā mācīšanās), daudzkodolu MR attēlveidošana/spektroskopija pakāpeniski nobriest: (1) paredzams, ka tā kļūs par svarīgu instrumentu progresīvākajos molekulārās bioloģijas, bioķīmijas un cilvēka metabolisma pētījumos; (2) pārejot no zinātniskās pētniecības uz klīnisko praksi (notiek vairāki klīniskie pētījumi, kuru pamatā ir daudzkodolu MR, 1. attēls), tai ir plašas perspektīvas vēža, sirds un asinsvadu, neirodeģeneratīvo, gremošanas un elpošanas ceļu slimību agrīnā skrīningā un diagnostikā, kā arī ātrā efektivitātes novērtēšanā.

Sakarā ar sarežģītajiem fizikālajiem principiem un MR jomas augsto tehnisko sarežģītību, daudzkodolu MR ir bijusi unikāla pētniecības joma dažām vadošajām inženierzinātņu pētniecības iestādēm. Lai gan daudzkodolu MR pēc gadu desmitiem ilgas attīstības ir guvusi ievērojamus panākumus, joprojām trūkst pietiekamu klīnisko datu, lai attīstītu šo jomu, lai tā patiesi kalpotu pacientiem.

Balstoties uz pastāvīgām inovācijām MR jomā, Philips beidzot pārvarēja daudzkodolu MR izstrādes sašaurinājumu un izlaida jaunu klīniskās pētniecības platformu ar visvairāk nuklīdiem nozarē. Šī platforma ir vienīgā daudzkodolu sistēma pasaulē, kas ir saņēmusi ES drošības atbilstības sertifikātu (CE) un ASV Pārtikas un zāļu pārvaldes (FDA) sertifikātu, nodrošinot produkta līmeņa pilna steka daudzkodolu MR risinājumu: FDA apstiprinātas spoles, pilns secības pārklājums un operatora stacijas standarta rekonstrukcija. Lietotājiem nav jābūt aprīkotiem ar profesionāliem magnētiskās rezonanses fiziķiem, koda inženieriem un RF gradientu dizaineriem, kas ir vienkāršāk nekā tradicionālā 1H spektroskopija/attēlveidošana. Maksimāli samazina daudzkodolu MR ekspluatācijas izmaksas, brīvi pārslēdzas starp zinātnisko pētniecību un klīnisko režīmu, visātrāk atmaksājas izmaksas, lai daudzkodolu MR patiesi nonāktu klīnikā.

Daudzkodolu MR tagad ir "14. piecu gadu medicīnas iekārtu nozares attīstības plāna" galvenais virziens un ir galvenā medicīniskās attēlveidošanas tehnoloģija, kas jāpārvar rutīna un jāapvieno ar modernāko biomedicīnu. Philips China zinātnieku komanda, kuras mērķis ir uzlabot klientu zinātniskās pētniecības un inovāciju iespējas, veica sistemātiskus pētījumus par daudzkodolu MR. Dr. Suns Pens, Dr. Vans Dzjažeņs un citi pirmie ierosināja MR-nukleomikas koncepciju NMR biomedicīnā (augstākais izdevums Ķīnas Zinātņu akadēmijas Pirmā spektroskopijas reģiona žurnālā), kas var izmantot MR, kuras pamatā ir dažādi nuklīdi, lai novērotu dažādas šūnu funkcijas un patoloģiskos procesus. Tādējādi var veikt visaptverošu slimības un ārstēšanas novērtējumu [1]. MR daudzkodolu koncepcija būs MR attīstības nākotnes virziens. Šis raksts ir pasaulē pirmais sistemātiskais daudzkodolu MR pārskats, kas aptver daudzkodolu MR teorētisko pamatu, pirmsklīniskos pētījumus, klīnisko transformāciju, aparatūras izstrādi, algoritmu progresu, inženiertehnisko praksi un citus aspektus (2. attēls). Vienlaikus zinātnieku komanda sadarbojās ar Rietumķīnas slimnīcas profesoru Song Binu, lai pabeigtu pirmo pārskata rakstu par daudzkodolu MR klīnisko transformāciju Ķīnā, kas tika publicēts žurnālā “Insights into Imaging” [2]. Rakstu sērijas par daudzkodolu MR publicēšana parāda, ka Philips patiesi piedāvā daudzkodolu molekulārās attēlveidošanas iespējas Ķīnai, Ķīnas klientiem un Ķīnas pacientiem. Saskaņā ar pamatkoncepciju “Ķīnā, Ķīnai”, Philips izmantos daudzkodolu MR, lai veicinātu Ķīnas magnētiskās rezonanses attīstību un palīdzētu veselīgas Ķīnas vārdā.

Daudzkodolu MRI ir jauna tehnoloģija. Attīstoties MR programmatūrai un aparatūrai, daudzkodolu MRI ir tikusi pielietota cilvēka sistēmu pamata un klīniskajos translācijas pētījumos. Tās unikālā priekšrocība ir tā, ka tā var attēlot reāllaika dinamiskos vielmaiņas procesus dažādos patoloģiskos procesos, tādējādi nodrošinot iespējas slimību agrīnai diagnostikai, efektivitātes novērtēšanai, ārstēšanas lēmumu pieņemšanai un zāļu izstrādei. Tā var pat palīdzēt izpētīt jaunus patogenēzes mehānismus.

Lai veicinātu šīs jomas tālāku attīstību, ir nepieciešama aktīva klīnisko ekspertu līdzdalība. Daudzkodolu platformu klīniskās izstrādes izstrāde ir ļoti svarīga, tostarp pamata sistēmu izveide, tehnoloģiju standartizācija, rezultātu kvantitatīva noteikšana un standartizācija, jaunu zonžu izpēte, vairāku vielmaiņas informācijas integrēšana utt., kā arī perspektīvāku daudzcentru pētījumu izstrāde, lai vēl vairāk veicinātu progresīvas daudzkodolu MR tehnoloģijas klīnisko transformāciju. Mēs stingri ticam, ka daudzkodolu MR nodrošinās plašu platformu attēlveidošanas un klīniskajiem ekspertiem klīnisko pētījumu veikšanai, un tās rezultāti dos labumu pacientiem visā pasaulē.