2) скоростного протекания ядерных реакций
3) молекулярного состава тканей
4) биохимического состава органов и тканей (+)
Магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) — неинвазивный метод оценки биохимического состава органов и тканей. В основе исследования лежит регистрация радиочастотного сигнала от ядер атомов, преимущественно протонов водорода, находящихся в составе различных метаболитов. Различия в химическом окружении ядер вызывают химический сдвиг, поэтому на спектре отдельные вещества представлены пиками с характерным положением и относительной интенсивностью.
МРС позволяет определять концентрации или соотношения метаболитов, отражающих клеточный метаболизм, энергетический обмен, целостность нейронов, синтез клеточных мембран и наличие анаэробного гликолиза. Наиболее часто оценивают N-ацетиласпартат, холин, креатин, лактат, липиды и мио-инозитол. В неврологии и онкологии спектроскопические данные дополняют анатомическую МР-картину и помогают дифференцировать опухоль, ишемическое повреждение, воспаление, демиелинизацию и некроз.
Метод не предназначен для микроскопического изучения структуры молекул и не связан с исследованием скорости ядерных реакций. Получаемая информация характеризует метаболический профиль исследуемого объёма ткани, или вокселя, поэтому результат интерпретируют с учётом локализации, размера очага, качества спектра и соотношений метаболитов. МРС не заменяет морфологическую верификацию, но позволяет неинвазивно выявлять биохимические изменения, иногда ещё до выраженной структурной перестройки.
| Метаболит или показатель | Биологическое значение | Диагностическая интерпретация |
|---|---|---|
| N-ацетиласпартат (NAA) | Маркер нейрональной плотности и функциональной сохранности нейронов | Снижение характерно для опухолевого, ишемического, воспалительного или дегенеративного поражения мозга |
| Холин (Cho) | Отражает обмен и синтез клеточных мембран | Повышение возможно при пролиферации опухолевых клеток, демиелинизации и воспалении |
| Креатин (Cr) | Связан с энергетическим обменом и системой фосфокреатина | Используется как относительный внутренний ориентир, однако его уровень может изменяться при различных заболеваниях |
| Лактат | Продукт анаэробного гликолиза | Появление или повышение пика отмечается при ишемии, гипоксии, воспалении и некоторых опухолях |
| Липиды | Компоненты мембран и продукты клеточного распада | Выраженный липидный пик может указывать на некроз, распад тканей или высокую степень злокачественности опухоли |
| Мио-инозитол | Участвует в осморегуляции и метаболизме глиальных клеток | Повышение описывают при глиозе, воспалительных и некоторых дегенеративных процессах |
| Соотношения метаболитов, например Cho/NAA | Интегральная оценка метаболического дисбаланса | Высокое Cho/NAA поддерживает опухолевую природу очага, но оценивается только совместно с данными стандартной МРТ |
Спектроскопическое исследование может выполняться в режиме одного вокселя или магнитно-резонансной спектроскопии с визуализацией метаболитов по нескольким вокселям. На качество результата влияют неоднородность магнитного поля, движение пациента, близость костей и жировой ткани, а также недостаточный объём патологического очага. Поэтому основное назначение МРС заключается в неинвазивной характеристике биохимических процессов в органах и тканях. Наиболее информативна она при комплексной оценке вместе с морфологическими, диффузионными и перфузионными МР-последовательностями.