طیف‌سنجی MR متابولیسم گلوکز مغز را بدون نیاز به تشعشع ترسیم می‌کند - دنیای فیزیک

نقشه برداری از جذب گلوکز در مغز و بدن اطلاعاتی را در مورد اختلال متابولیک مشاهده شده در شرایطی مانند سرطان، دیابت و بیماری آلزایمر به پزشکان ارائه می دهد. این نقشه برداری به طور سنتی با استفاده از مواد رادیواکتیو انجام می شود که به عنوان آنالوگ گلوکز عمل می کنند و می توانند بر روی تصاویر پزشکی قابل مشاهده باشند.

برای مثال، دانشمندان می‌دانند که سلول‌های تومور بیشتر از سلول‌های طبیعی، گلوکز را می بلعند. پزشکان با استفاده از این امر سوء استفاده می کنند ¹⁸تصویربرداری F-FDG-PET برای تشخیص و محلی سازی تومورها و ارزیابی درمان ها. با این حال، این تکنیک تصویربرداری نمی‌تواند متابولیت‌های پایین‌دستی را که ممکن است برای تشخیص و ارزیابی درمان مهم باشند، ارزیابی کند - و همچنین نیاز به تزریق یک ترکیب رادیواکتیو به بیمار دارد.

روش دیگر، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی (MRS) با کربن 13، می‌تواند متابولیت‌های پایین‌دست را کمیت کند، اما نمی‌تواند دقیقاً آنها را محلی‌سازی کند. در همین حال، روش در حال ظهور hyperpolarized ¹³تصویربرداری C-MRS اطلاعاتی در مورد برخی از متابولیت های پایین دستی از جمله گلوتامات و گلوتامین ارائه نمی دهد. هایپرپلاریزه شده ¹³تصویربرداری C-MRS همچنین نیاز به تزریق دارد و از سخت افزارهای تخصصی استفاده می کند که ممکن است در تنظیمات بالینی در دسترس نباشد.

محققان در دانشگاه پزشکی وین اکنون یک رویکرد جدید برای ترسیم متابولیسم گلوکز ایجاد کرده اند. این تکنیک به تشعشع یا تزریق متکی نیست، بلکه از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) بالینی در دسترس و مصرف خوراکی محلول گلوکز استفاده می کند.

²H-MRS

در مطالعه اعتبار سنجی اولیه محققان، که در رادیولوژی تحقیقاتیاز شرکت کنندگان پس از ناشتا بودن یک شبه و دوباره پس از مصرف محلول گلوکز دارای برچسب دوتریوم (دوتریوم، ایزوتوپ پایدار هیدروژن، رادیواکتیو نیست) با MRI 3 T تصویربرداری شد. این ²اسکن H-MRS شامل یک توالی واپاشی القایی بدون پژواک سه بعدی بود و سرکوب آب با استفاده از طرح سرکوب آب معمولی انجام شد. پس از اسکن MRS، یک اسکن بازخوانی بازخوانی پژواک گرادیان سریع مغناطیسی با وزن T3 سه بعدی انجام شد. برای پردازش داده ها از یک خط لوله نرم افزاری داخلی استفاده شد.

La ²روش تصویربرداری H-MRS به محققان اجازه می دهد تا میزان استفاده از گلوکز اکسیداتیو و بی هوازی را کمی کنند و سنتز انتقال دهنده های عصبی را ارزیابی کنند. با این حال، آنها فقط می‌توانستند تعداد محدودی از ترکیبات دوتره‌شده را اندازه‌گیری کنند و برای انجام تصویربرداری به سخت‌افزار تخصصی نیاز بود. بنابراین آنها یک مطالعه بعدی را انجام دادند - که اکنون در منتشر شده است مهندسی پزشکی بیولوژیکی - برای دیدن اینکه آیا پروتون MRS (¹H-MRS) در 7 T حساسیت، ویژگی شیمیایی و وضوح مکانی-زمانی بالاتری را ارائه می دهد. ²تصویربرداری H-MRS.

¹H-MRS

مطالعات روی حیوانات نشان داده است که گلوکز نشاندار شده با دوتریوم به آسانی توسط سلول های مغز جذب می شود و دوترون ها در متابولیت های پایین دست گلوکز ترکیب می شوند. از آنجایی که دوترون ها جایگزین پروتون ها در مولکول می شوند، آنها به طیف پروتون کمک نمی کنند، بنابراین افزایش متابولیت های نشاندار شده با دوتریوم با کاهش سیگنال های متابولیت در مولکول منعکس می شود. ¹H-MRS.

در ¹مطالعه H-MRS، پنج شرکت‌کننده (چهار مرد و یک زن) محلول گلوکز نشاندار شده با دوتریوم را دریافت کردند و سطح گلوکز خون آنها چندین بار در طول 90 دقیقه اندازه‌گیری شد. محققان گلوتامات، گلوتامین، γ-آمینوبوتیریک اسید و گلوکز دوتر شده را در موقعیت‌های مولکولی خاص اندازه‌گیری کردند. آنها همچنین متابولیت های دوتره و غیر دوتره شده را ترسیم کردند. آنها خاطرنشان می کنند که تکنیک تصویربرداری برای کار با سیستم های بالینی موجود به سخت افزار تخصصی نیاز ندارد.

هیدروژن سنگین متابولیسم گلوکز را دنبال می کند در داخل بدن

فابیان نیس، یک همکار پژوهشی درگیر با مهندسی پزشکی بیولوژیکی مطالعه و نویسنده اصلی رادیولوژی تحقیقاتی مطالعه، توضیح می دهد در الف اطلاعیه مطبوعاتی که رادیولوژی تحقیقاتی مطالعه "گام مهمی" برای نشان دادن این بود که این رویکرد روی سیستم‌های میدان پایین‌تر کار می‌کند، "زیرا سیستم‌های MR 3 T در کاربردهای بالینی بسیار گسترده هستند".

محققان نتیجه می گیرند که ¹تصویربرداری H-MRS ممکن است مطالعات متابولیسم گلوکز را تسهیل کند و آنها در حال انجام تحقیقات بیشتری برای تأیید رویکرد و نتایج اولیه هستند.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. خودرو / خودروهای الکتریکی، کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• BlockOffsets. نوسازی مالکیت افست زیست محیطی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/mr-spectroscopy-maps-brain-glucose-metabolism-without-requiring-radiation/