MR 분광법은 방사선 없이도 뇌 포도당 대사를 매핑합니다.

뇌와 신체의 포도당 흡수를 매핑하면 암, 당뇨병 및 알츠하이머병과 같은 상태에서 관찰되는 대사 기능 장애에 대한 정보를 임상의에게 제공합니다. 이 매핑은 전통적으로 포도당 유사체로 작용하고 의료 이미지에서 시각화할 수 있는 방사성 물질을 투여하여 수행됩니다.

예를 들어, 과학자들은 종양 세포가 정상 세포보다 포도당을 더 많이 먹는다는 사실을 알고 있습니다. 임상의는 다음을 사용하여 이를 악용합니다. ¹⁸F-FDG-PET 이미징으로 종양을 진단 및 국소화하고 치료를 평가합니다. 그러나 이 이미징 기술은 진단 및 치료 평가에 중요할 수 있는 하위 대사산물을 평가할 수 없으며 환자에게 방사성 화합물을 주입해야 합니다.

또 다른 기술인 탄소-13을 사용한 자기 공명 분광법(MRS)은 다운스트림 대사 산물을 정량화할 수 있지만 정확하게 위치를 파악할 수는 없습니다. 한편, 최근 떠오르고 있는 과분극 기술 ¹³C-MRS 영상은 글루타민산 염과 글루타민을 포함한 일부 다운스트림 대사산물에 대한 정보를 제공하지 않습니다. 과분극 ¹³C-MRS 이미징은 또한 주사가 필요하며 임상 환경에서 사용할 수 없는 특수 하드웨어를 사용합니다.

연구원 비엔나 의과 대학 이제 포도당 대사를 매핑하는 새로운 접근 방식을 개발했습니다. 이 기술은 방사선이나 주사에 의존하지 않고 대신 임상적으로 이용 가능한 자기 공명 영상(MRI)과 포도당 용액의 경구 섭취를 사용합니다.

²H-MRS

에 나타나는 연구원의 초기 검증 연구에서 조사 방사선과, 참가자들은 하룻밤 금식 후 그리고 중수소 태그가 붙은 포도당 용액(수소의 안정한 동위원소인 중수소는 방사성이 아님)을 섭취한 후 다시 3T MRI로 영상화되었습니다. 그만큼 ²H-MRS 스캔에는 3D 무반향 자유 유도 감쇠 시퀀스가 ​​포함되었으며, 물 억제는 기존의 물 억제 방식을 사용하여 수행되었습니다. MRS 스캔 후, 3D T1-가중 자화-준비된 급속 구배 에코 판독 스캔이 수행되었습니다. 사내 소프트웨어 파이프라인을 사용하여 데이터를 처리했습니다.

XNUMXD덴탈의 ²H-MRS 이미징 접근법을 통해 연구원들은 산화 및 혐기성 포도당 이용을 정량화하고 신경 전달 물질 합성을 평가할 수 있었습니다. 그러나 그들은 제한된 수의 중수소화 화합물만 측정할 수 있었고 이미징을 수행하려면 특수 하드웨어가 필요했습니다. 그래서 그들은 후속 연구를 수행했습니다. 자연 생체 공학 – 양성자 MRS(¹7T에서 H-MRS)보다 더 높은 감도, 화학적 특이성 및 시공간 분해능을 제공합니다. ²H-MRS 이미징.

¹H-MRS

동물 연구에서 중수소 표지 포도당은 뇌 세포에 의해 쉽게 흡수되고 중수소는 하류 포도당 대사 산물에 통합되는 것으로 나타났습니다. 중수소는 분자에서 양성자를 대체하기 때문에 양성자 스펙트럼에 기여하지 않으므로 중수소 표지 대사 산물의 증가는 대사 산물 신호의 감소로 반영됩니다. ¹H-MRS.

. ¹H-MRS 연구에서 참가자 90명(남성 XNUMX명, 여성 XNUMX명)에게 중수소 표지 포도당 용액을 투여하고 혈당 수치를 XNUMX분에 걸쳐 여러 번 측정했습니다. 연구원들은 특정 분자 위치에서 중수소화된 글루타메이트, 글루타민, γ-아미노부티르산 및 포도당을 정량화했습니다. 그들은 또한 중수소화 및 비중수소화 대사산물을 매핑했습니다. 그들은 이미징 기술이 임상적으로 사용 가능한 시스템과 작동하기 위해 특수 하드웨어를 필요로 하지 않는다는 점에 주목합니다.

중수소는 포도당 대사를 추적합니다. 생체내에서

Fabian Niess, 연구 동료 자연 생체 공학 의 연구 및 수석 저자 조사 방사선과 연구, 설명하다 릴리스를 누르십시오 그 조사 방사선과 연구는 "3T MR 시스템이 임상 응용 분야에서 매우 널리 퍼져 있기 때문에" 이 접근 방식이 하위 필드 시스템에서 작동한다는 것을 입증하는 "중요한 단계"였습니다.

연구원들은 다음과 같이 결론을 내립니다. ¹H-MRS 이미징은 포도당 대사 연구를 용이하게 할 수 있으며, 접근 방식과 예비 결과를 확인하기 위해 추가 연구를 수행하고 있습니다.

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• 출처: https://physicsworld.com/a/mr-spectroscopy-maps-brain-glucose-metabolism-without-requiring-radiation/