zprávy

V současné době se magnetická rezonance (MRI) vyvíjí od tradičního strukturálního a funkčního zobrazování k molekulárnímu zobrazování. Vícejaderná MRI umožňuje získat řadu informací o metabolitech v lidském těle při zachování prostorového rozlišení, zlepšuje specificitu detekce fyziologických a patologických procesů a je v současné době jedinou technologií, která umožňuje neinvazivní kvantitativní analýzu dynamického molekulárního metabolismu člověka in vivo.

S prohloubením výzkumu vícejádrové magnetické rezonance (MRI) se otevírají široké možnosti uplatnění v oblasti včasného screeningu a diagnostiky nádorů, kardiovaskulárních onemocnění, neurodegenerativních onemocnění, onemocnění endokrinního systému, trávicího systému a dýchacího systému a v rychlém vyhodnocení léčebného procesu. Nejnovější vícejádrová klinická výzkumná platforma společnosti Philips pomůže lékařům v oblasti zobrazování a klinické praxe provádět špičkový klinický výzkum. Dr. Sun Peng a Dr. Wang Jiazheng z oddělení klinické a technické podpory společnosti Philips podrobně představili špičkový vývoj vícejádrové NMR a směr výzkumu nové vícejádrové MR platformy společnosti Philips.

Magnetická rezonance získala ve své historii pět Nobelovu cenu v oblastech fyziky, chemie, biologie a medicíny a dosáhla velkého úspěchu v základních fyzikálních principech, organické molekulární struktuře, dynamice biologických makromolekulárních struktur a klinickém lékařském zobrazování. Mezi nimi se magnetická rezonance stala jednou z nejdůležitějších technologií klinického lékařského zobrazování, široce používanou v diagnostice různých onemocnění v různých částech lidského těla. S neustálým zlepšováním potřeb zdravotní péče podporuje obrovská poptávka po včasné diagnóze a rychlém hodnocení účinnosti rozvoj magnetické rezonance od tradičního strukturálního zobrazování (T1w, T2w, PDw atd.), funkčního zobrazování (DWI, PWI atd.) až po molekulární zobrazování (1H MRS a vícejádrové MRS/MRI).

Složité pozadí MR technologie založené na 1H, překrývající se spektra a komprese vody/tuku omezují její prostor jako technologie molekulárního zobrazování. Lze detekovat pouze omezený počet molekul (cholin, kreatin, NAA atd.) a je obtížné získat dynamické molekulární metabolické procesy. Vícejaderná MR, založená na řadě nuklidů (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H), dokáže získat řadu informací o metabolitech lidského těla s vysokým rozlišením a vysokou specificitou a v současné době je jedinou neinvazivní (stabilní izotop, žádná radioaktivita; značení endogenních metabolitů (glukóza, aminokyseliny, mastné kyseliny – netoxické) metodou pro kvantitativní analýzu dynamických molekulárních metabolických procesů u lidí.

Díky neustálým průlomům v hardwarových systémech magnetické rezonance, metodách rychlé sekvence (vícepásmová, spirální) a akceleračních algoritmech (komprimované snímání, hluboké učení) postupně dospívá vícejádrová MR zobrazovací/spektroskopická technika: (1) očekává se, že se stane důležitým nástrojem pro špičkový výzkum molekulární biologie, biochemie a lidského metabolismu; (2) S přechodem od vědeckého výzkumu ke klinické praxi (probíhá řada klinických studií založených na vícejádrové MR, obr. 1) má široké vyhlídky v oblasti včasného screeningu a diagnostiky rakoviny, kardiovaskulárních, neurodegenerativních, trávicích a respiračních onemocnění a rychlého hodnocení účinnosti.

Vzhledem ke složitým fyzikálním principům a vysoké technické náročnosti oboru magnetické rezonance (MR) je vícejádrová MR unikátní výzkumnou oblastí několika předních inženýrských výzkumných institucí. Přestože vícejádrová MR po desetiletích vývoje dosáhla významného pokroku, stále chybí dostatek klinických dat pro to, aby se tento obor mohl skutečně rozvíjet a sloužit pacientům.

Díky neustálým inovacím v oblasti magnetické rezonance (MR) se společnosti Philips konečně podařilo prolomit úzké hrdlo vývoje vícejádrové MR a uvést na trh novou platformu pro klinický výzkum s největším počtem nuklidů v oboru. Tato platforma je jediným vícejádrovým systémem na světě, který získal certifikaci EU pro shodu s bezpečností (CE) a certifikaci amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA), což umožňuje plnohodnotné vícejádrové MR řešení na úrovni produktu: cívky schválené FDA, plné pokrytí sekvence a standardní rekonstrukce operátorské stanice. Uživatelé nemusí být vybaveni profesionálními fyziky magnetické rezonance, programátory a návrháři RF gradientů, což je jednodušší než tradiční 1H spektroskopie/zobrazování. Maximalizujte snížení provozních nákladů vícejádrové MR, volné přepínání mezi vědeckým výzkumem a klinickým režimem, nejrychlejší návratnost nákladů, takže vícejádrová MR skutečně pronikne do klinické praxe.

Vícejádrová magnetická rezonance (MR) je nyní klíčovým směrem „14. pětiletého plánu rozvoje průmyslu zdravotnických zařízení“ a je klíčovou technologií pro lékařské zobrazování, která má prolomit rutinu a kombinovat ji s nejmodernější biomedicínou. Tým vědců ze společnosti Philips China, poháněný zlepšováním vědeckých výzkumných a inovačních schopností zákazníků, provedl systematický výzkum vícejádrové MR. Dr. Sun Peng, Dr. Wang Jiazheng a kol. jako první navrhli koncept MR-nukleomiky v NMR v biomedicíně (nejlepší časopis První oblasti spektroskopie Čínské akademie věd), který umožňuje využívat MR na základě různých nuklidů k ​​pozorování různých buněčných funkcí a patologických procesů. Lze tak provést komplexní posouzení a vyhodnocení onemocnění a léčby [1]. Koncept MR multinukleomiky bude budoucím směrem vývoje MR. Tento článek je prvním systematickým přehledem vícejádrové MR na světě, který zahrnuje teoretické základy vícejádrové MR, preklinický výzkum, klinickou transformaci, vývoj hardwaru, pokrok algoritmů, inženýrskou praxi a další aspekty (obrázek 2). Zároveň tým vědců spolupracoval s profesorem Song Binem ze Západočínské nemocnice na dokončení prvního přehledového článku o klinické transformaci vícejádrové magnetické rezonance v Číně, který byl publikován v časopise Insights into Imaging [2]. Publikace série článků o vícejádrové magnetické rezonanci ukazuje, že společnost Philips skutečně přináší hranice vícejádrové molekulární zobrazovací techniky do Číny, k čínským zákazníkům a čínským pacientům. V souladu s hlavním konceptem „v Číně, pro Čínu“ bude společnost Philips využívat vícejádrovou magnetickou rezonanci k podpoře rozvoje čínské magnetické rezonance a k podpoře zdravé Číny.

Multinukleární magnetická rezonance (MRI) je nově vznikající technologie. S rozvojem softwaru a hardwaru pro MRI se multinukleární magnetická rezonance začala používat v základním i klinickém translačním výzkumu lidských systémů. Její jedinečnou výhodou je, že dokáže zobrazovat dynamické metabolické procesy v reálném čase v různých patologických procesech, což poskytuje možnosti pro včasnou diagnostiku onemocnění, hodnocení účinnosti, rozhodování o léčbě a vývoj léků. Může dokonce pomoci prozkoumat nové mechanismy patogeneze.

Pro podporu dalšího rozvoje této oblasti je nezbytná aktivní účast klinických odborníků. Klinický vývoj vícejádrových platforem je klíčový, včetně konstrukce základních systémů, standardizace technologií, kvantifikace a standardizace výsledků, zkoumání nových sond, integrace více metabolických informací atd., a to vše spolu s vývojem prospektivnějších multicentrických studií, aby se dále podpořila klinická transformace pokročilé technologie vícejádrové magnetické rezonance. Pevně ​​věříme, že vícejádrová magnetická rezonance poskytne zobrazovacím a klinickým odborníkům širokou základnu pro provádění klinického výzkumu a její výsledky budou přínosem pro pacienty na celém světě.