навіны

У цяперашні час магнітна-рэзанансная тамаграфія (МРТ) развіваецца ад традыцыйнай структурнай і функцыянальнай візуалізацыі да малекулярнай візуалізацыі. Шмат'ядравая МРТ дазваляе атрымліваць разнастайную інфармацыю аб метабалітах у арганізме чалавека, захоўваючы пры гэтым прасторавае разрозненне, паляпшаючы спецыфічнасць выяўлення фізіялагічных і паталагічных працэсаў, і ў цяперашні час з'яўляецца адзінай тэхналогіяй, якая дазваляе неінвазіўна колькасна аналізаваць дынамічны малекулярны метабалізм чалавека in vivo.

З паглыбленнем даследаванняў у галіне шмат'ядравай МРТ адкрываюцца шырокія перспектывы яе прымянення ў раннім скрынінгу і дыягностыцы пухлін, сардэчна-сасудзістых захворванняў, нейрадэгенератыўных захворванняў, захворванняў эндакрыннай сістэмы, стрававальнай і дыхальнай сістэм, а таксама ў хуткай ацэнцы працэсу лячэння. Найноўшая шмат'ядравая клінічная даследчая платформа Philips дапаможа лекарам, якія спецыялізуюцца на візуалізацыі, і клінічным спецыялістам праводзіць перадавыя клінічныя даследаванні. Доктар Сунь Пэн і доктар Ван Цзячжэн з аддзела клінічнай і тэхнічнай падтрымкі Philips падрабязна распавялі пра перадавыя распрацоўкі шмат'ядравай МРТ і кірунак даследаванняў новай шмат'ядравай МРТ-платформы Philips.

Магнітна-рэзанансная тамаграфія за сваю гісторыю пяць разоў атрымлівала Нобелеўскую прэмію ў галіне фізікі, хіміі, біялогіі і медыцыны, і дасягнула вялікіх поспехаў у асноўных прынцыпах фізікі, арганічнай малекулярнай структуры, дынаміцы біялагічных макрамалекулярных структур і клінічнай медыцынскай візуалізацыі. Сярод іх магнітна-рэзанансная тамаграфія стала адной з найважнейшых тэхналогій клінічнай медыцынскай візуалізацыі, якая шырока выкарыстоўваецца ў дыягностыцы розных захворванняў у розных частках цела чалавека. З пастаянным удасканаленнем патрэб аховы здароўя велізарны попыт на раннюю дыягностыку і хуткую ацэнку эфектыўнасці спрыяе развіццю магнітна-рэзананснай тамаграфіі ад традыцыйнай структурнай візуалізацыі (T1w, T2w, PDw і г.д.), функцыянальнай візуалізацыі (DWI, PWI і г.д.) да малекулярнай візуалізацыі (1H MRS і шмат'ядравая MRS/MRI).

Складаная аснова тэхналогіі МРТ на аснове 1H, перакрываючыяся спектры і сціск вады/тлушчу абмяжоўваюць яе прастору як тэхналогіі малекулярнай візуалізацыі. Можна выявіць толькі абмежаваную колькасць малекул (халін, крэацін, NAA і г.д.), і цяжка атрымаць дынамічныя малекулярныя метабалічныя працэсы. Заснаваная на розных нуклідах (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H), шмат'ядравая МРТ можа атрымліваць разнастайную інфармацыю аб метабалітах арганізма чалавека з высокім разрозненнем і высокай спецыфічнасцю і ў цяперашні час з'яўляецца адзіным неінвазіўным (стабільны ізатоп, без радыеактыўнасці; маркіроўка эндагенных метабалітаў (глюкоза, амінакіслоты, тоўстыя кіслоты - нетаксічны) метадам для колькаснага аналізу дынамічных малекулярных метабалічных працэсаў чалавека.

Дзякуючы пастаянным прарывам у апаратных сістэмах магнітнага рэзанансу, метадах хуткай паслядоўнасці (шматдыяпазонны, спіральны) і алгарытмах паскарэння (сціснуты сэнсінг, глыбокае навучанне), шмат'ядравая МРТ-візуалізацыя/спектраскапія паступова развіваецца: (1) чакаецца, што яна стане важным інструментам для перадавых даследаванняў малекулярнай біялогіі, біяхіміі і метабалізму чалавека; (2) па меры пераходу ад навуковых даследаванняў да клінічнай практыкі (праводзіцца шэраг клінічных выпрабаванняў, заснаваных на шмат'ядравай МРТ, мал. 1), яна мае шырокія перспектывы ў раннім скрынінгу і дыягностыцы раку, сардэчна-сасудзістых, нейрадэгенератыўных, стрававальных і рэспіраторных захворванняў, а таксама ў хуткай ацэнцы эфектыўнасці.

З-за складаных фізічных прынцыпаў і высокай тэхнічнай складанасці вобласці МРТ, шмат'ядравая МРТ з'яўляецца ўнікальнай вобласцю даследаванняў некалькіх вядучых інжынерных навукова-даследчых устаноў. Нягледзячы на ​​тое, што шмат'ядравая МРТ дасягнула значнага прагрэсу пасля дзесяцігоддзяў развіцця, усё яшчэ не хапае дастатковых клінічных дадзеных для развіцця гэтай галіны, каб яна сапраўды абслугоўвала пацыентаў.

Дзякуючы пастаянным інавацыям у галіне МРТ, кампанія Philips нарэшце пераадолела праблему распрацоўкі шмат'ядравай МРТ і выпусціла новую платформу для клінічных даследаванняў з найбольшай колькасцю нуклідаў у галіне. Гэтая платформа — адзіная ў свеце шмат'ядравая сістэма, якая атрымала сертыфікат адпаведнасці бяспекі ЕС (CE) і сертыфікат Упраўлення па кантролі за харчовымі прадуктамі і лекамі ЗША (FDA), што дазваляе стварыць паўнавартаснае шмат'ядравае МРТ-рашэнне на ўзроўні прадукту: шпулькі, зацверджаныя FDA, поўнае пакрыццё паслядоўнасці і стандартная рэканструкцыя станцыі аператара. Карыстальнікам не трэба мець прафесійных фізікаў магнітнага рэзанансу, праграмістаў і распрацоўшчыкаў градыентаў радыёчастотнага выпраменьвання, што прасцей, чым традыцыйная 1H спектраскапія/візуалізацыя. Максімізуйце зніжэнне эксплуатацыйных выдаткаў шмат'ядравай МРТ, свабоднае пераключэнне паміж навуковымі даследаваннямі і клінічным рэжымам, максімальна хуткае пакрыццё выдаткаў, каб шмат'ядравая МРТ сапраўды стала часткай клінікі.

Шмат'ядравая МРТ зараз з'яўляецца ключавым напрамкам «14-га пяцігадовага плана развіцця індустрыі медыцынскага абсталявання» і з'яўляецца ключавой асноўнай тэхналогіяй для медыцынскай візуалізацыі, каб вырвацца за межы руціны і спалучыцца з перадавой біямедыцынай. Каманда навукоўцаў Philips China, рухаючыся паляпшэннем навуковых даследаванняў і інавацыйных магчымасцей кліентаў, правяла сістэматычныя даследаванні шмат'ядравай МРТ. Доктар Сунь Пэн, доктар Ван Цзячжэн і інш. першымі прапанавалі канцэпцыю МРТ-нуклеамікі ў ЯМР у біямедыцыне (вядучы часопіс Першага рэгіёна спектраскапіі Кітайскай акадэміі навук), якая можа выкарыстоўваць МРТ на аснове розных нуклідаў для назірання за рознымі клеткавымі функцыямі і паталагічнымі працэсамі. Такім чынам, можна зрабіць комплексную ацэнку захворванняў і лячэння [1]. Канцэпцыя МРТ-мультынуклеамікі будзе будучым напрамкам развіцця МРТ. Гэты артыкул з'яўляецца першым сістэматычным аглядам шмат'ядравай МРТ у свеце, які ахоплівае тэарэтычныя асновы шмат'ядравай МРТ, даклінічныя даследаванні, клінічную трансфармацыю, распрацоўку абсталявання, прагрэс алгарытмаў, інжынерную практыку і іншыя аспекты (малюнак 2). Адначасова каманда навукоўцаў супрацоўнічала з прафесарам Сун Бінем з Заходнекітайскай бальніцы, каб завяршыць першы аглядны артыкул аб клінічнай трансфармацыі шмат'ядравай МРТ у Кітаі, які быў апублікаваны ў часопісе Insights into Imaging [2]. Публікацыя серыі артыкулаў аб шмат'ядравай МРТ паказвае, што Philips сапраўды выносіць перадавыя тэхналогіі шмат'ядравай малекулярнай візуалізацыі ў Кітай, для кітайскіх кліентаў і кітайскіх пацыентаў. У адпаведнасці з асноўнай канцэпцыяй «у Кітаі, для Кітая», Philips будзе выкарыстоўваць шмат'ядравую МРТ для садзейнічання развіццю магнітнага рэзанансу ў Кітаі і падтрымкі справы здаровага Кітая.

Шмат'ядравая МРТ — гэта новая тэхналогія. З развіццём праграмнага і апаратнага забеспячэння для МРТ шмат'ядравая МРТ стала ўжывацца ў фундаментальных і клінічных трансляцыйных даследаваннях сістэм чалавека. Яе ўнікальная перавага заключаецца ў тым, што яна можа адлюстроўваць дынамічныя метабалічныя працэсы ў рэжыме рэальнага часу пры розных паталагічных працэсах, тым самым забяспечваючы магчымасці для ранняй дыягностыкі захворванняў, ацэнкі эфектыўнасці, прыняцця рашэнняў аб лячэнні і распрацоўкі лекаў. Яна можа нават дапамагчы ў вывучэнні новых механізмаў патагенезу.

Для далейшага развіцця гэтай галіны неабходны актыўны ўдзел клінічных экспертаў. Клінікалізацыя шмат'ядравых платформаў мае вырашальнае значэнне, у тым ліку стварэнне базавых сістэм, стандартызацыя тэхналогій, колькасная ацэнка і стандартызацыя вынікаў, вывучэнне новых зондаў, інтэграцыя шматлікай метабалічнай інфармацыі і г.д., у дадатак да распрацоўкі больш перспектыўных шматцэнтравых даследаванняў, каб яшчэ больш спрыяць клінічнай трансфармацыі перадавой тэхналогіі шмат'ядравай МРТ. Мы цвёрда перакананыя, што шмат'ядравая МРТ забяспечыць шырокую пляцоўку для правядзення клінічных даследаванняў экспертамі ў галіне візуалізацыі і клінічнымі экспертамі, а яе вынікі прынясуць карысць пацыентам па ўсім свеце.