aktualności

Obecnie obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) ewoluuje od tradycyjnego obrazowania strukturalnego i funkcjonalnego do obrazowania molekularnego. Wielojądrowy rezonans magnetyczny (MR) pozwala uzyskać różnorodne informacje o metabolitach w organizmie człowieka, zachowując jednocześnie rozdzielczość przestrzenną, poprawiając swoistość wykrywania procesów fizjologicznych i patologicznych, i jest obecnie jedyną technologią umożliwiającą nieinwazyjną analizę ilościową dynamicznego metabolizmu molekularnego człowieka in vivo.

Dzięki pogłębianiu badań nad wielordzeniowym rezonansem magnetycznym (MRI), technologia ta ma szerokie perspektywy zastosowania we wczesnym badaniu przesiewowym i diagnostyce nowotworów, chorób układu krążenia, chorób neurodegeneracyjnych, chorób układu endokrynologicznego, pokarmowego i oddechowego, a także w szybkiej ocenie procesu leczenia. Najnowsza wielordzeniowa platforma badań klinicznych firmy Philips pomoże lekarzom zajmującym się obrazowaniem klinicznym i klinicystom w prowadzeniu nowatorskich badań klinicznych. Dr Sun Peng i dr Wang Jiazheng z Działu Wsparcia Klinicznego i Technicznego firmy Philips szczegółowo przedstawili nowatorski rozwój technologii wielordzeniowego rezonansu magnetycznego (MRI) oraz kierunek badań nad nową wielordzeniową platformą MR firmy Philips.

Rezonans magnetyczny pięciokrotnie w swojej historii zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki, chemii, biologii i medycyny, odnosząc ogromne sukcesy w zakresie podstawowych zasad fizyki, organicznej struktury molekularnej, dynamiki biologicznych struktur makrocząsteczek oraz klinicznego obrazowania medycznego. Spośród nich obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego stało się jedną z najważniejszych technologii obrazowania medycznego, szeroko stosowaną w diagnostyce różnych chorób w różnych częściach ciała człowieka. Wraz z ciągłym doskonaleniem potrzeb opieki zdrowotnej, ogromne zapotrzebowanie na wczesną diagnostykę i szybką ocenę skuteczności promuje rozwój obrazowania metodą rezonansu magnetycznego od tradycyjnego obrazowania strukturalnego (T1w, T2w, PDw itp.), obrazowania funkcjonalnego (DWI, PWI itp.) do obrazowania molekularnego (1H MRS i wielordzeniowe MRS/MRI).

Złożone tło technologii MR opartej na 1H, nakładające się widma i kompresja wody/tłuszczu ograniczają jej przestrzeń jako technologii obrazowania molekularnego. Można wykryć tylko ograniczoną liczbę cząsteczek (cholina, kreatyna, NAA itp.), a uzyskanie dynamicznych molekularnych procesów metabolicznych jest trudne. Oparta na różnych nuklidach (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H), wielojądrowa MR może uzyskać różnorodne informacje o metabolitach ludzkiego ciała, z wysoką rozdzielczością i wysoką specyficznością, i jest obecnie jedyną nieinwazyjną (stabilny izotop, brak radioaktywności; Znakowanie endogennych metabolitów (glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe - nietoksyczne) do ilościowej analizy ludzkich dynamicznych molekularnych procesów metabolicznych.

Dzięki ciągłym przełomom w systemach sprzętowych rezonansu magnetycznego, szybkiej metodzie sekwencyjnej (wielopasmowej, spiralnej) i algorytmie przyspieszania (skompresowane wykrywanie, głębokie uczenie), obrazowanie/spektroskopia MR wielordzeniowa stopniowo dojrzewa: (1) oczekuje się, że stanie się ważnym narzędziem dla najnowocześniejszej biologii molekularnej, biochemii i badań nad metabolizmem człowieka; (2) w miarę przechodzenia z badań naukowych do praktyki klinicznej (trwa szereg badań klinicznych opartych na MR wielordzeniowym, rys. 1), ma ona szerokie perspektywy we wczesnym badaniu przesiewowym i diagnostyce nowotworów, chorób sercowo-naczyniowych, neurodegeneracyjnych, trawiennych i oddechowych oraz szybkiej ocenie skuteczności.

Ze względu na złożoność zasad fizycznych i wysoki poziom trudności technicznych w dziedzinie rezonansu magnetycznego (MR), wielordzeniowa MR stanowi unikatowy obszar badań kilku czołowych instytutów badawczych. Chociaż po dziesięcioleciach rozwoju wielordzeniowa MR poczyniła znaczne postępy, wciąż brakuje wystarczających danych klinicznych, aby ta dziedzina mogła rzeczywiście służyć pacjentom.

Bazując na nieustannej innowacji w dziedzinie MR, Philips w końcu przełamał wąskie gardło rozwoju wielordzeniowego MR i wypuścił nową platformę do badań klinicznych z największą liczbą nuklidów w branży. Platforma jest jedynym wielordzeniowym systemem na świecie, który otrzymał certyfikat zgodności bezpieczeństwa UE (CE) i certyfikat amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA), umożliwiając pełne rozwiązanie wielordzeniowego MR na poziomie produktu: cewki zatwierdzone przez FDA, pełne pokrycie sekwencji i rekonstrukcję standardu stacji operatora. Użytkownicy nie muszą być wyposażeni w profesjonalnych fizyków rezonansu magnetycznego, inżynierów kodów i projektantów gradientów RF, co jest łatwiejsze niż tradycyjna spektroskopia/obrazowanie 1H. Zmaksymalizuj redukcję kosztów operacyjnych wielordzeniowego MR, swobodnie przełączaj się między trybem badań naukowych a trybem klinicznym, najszybszy zwrot kosztów, dzięki czemu wielordzeniowy MR naprawdę trafia do kliniki.

Wielordzeniowy MR jest obecnie kluczowym kierunkiem „14. Pięcioletniego Planu Rozwoju Przemysłu Sprzętu Medycznego” i jest kluczową technologią dla obrazowania medycznego, aby przełamać rutynę i połączyć ją z najnowocześniejszą biomedycyną. Zespół naukowców Philips China, napędzany przez poprawę badań naukowych i możliwości innowacji klientów, przeprowadził systematyczne badania nad wielordzeniowym MR. Dr Sun Peng, dr Wang Jiazheng i in. jako pierwsi zaproponowali koncepcję MR-nukleomiki w NMR w Biomedycynie (wiodące czasopismo Pierwszego Regionu Spektroskopii Chińskiej Akademii Nauk), która może wykorzystywać MR w oparciu o różne nuklidy do obserwacji różnorodnych funkcji komórek i procesów patologicznych. W ten sposób można dokonać kompleksowej oceny i oceny choroby i leczenia [1]. Koncepcja MR Multinucleomics będzie przyszłym kierunkiem rozwoju MR. Niniejszy dokument jest pierwszym systematycznym przeglądem wielordzeniowego MR na świecie, obejmującym podstawy teoretyczne wielordzeniowego MR, badania przedkliniczne, transformację kliniczną, rozwój sprzętu, postęp algorytmów, praktykę inżynieryjną i inne aspekty (rysunek 2). Jednocześnie zespół naukowców współpracował z profesorem Song Binem z West China Hospital w celu ukończenia pierwszego artykułu przeglądowego na temat klinicznej transformacji wielordzeniowego MR w Chinach, który został opublikowany w czasopiśmie Insights into Imaging [2]. Publikacja serii artykułów na temat wielordzeniowego MR pokazuje, że Philips naprawdę wprowadza granicę wielordzeniowego obrazowania molekularnego do Chin, do chińskich klientów i chińskich pacjentów. Zgodnie z podstawową koncepcją „w Chinach, dla Chin” Philips będzie wykorzystywać wielordzeniowy MR w celu promowania rozwoju chińskiego rezonansu magnetycznego i wspierania sprawy zdrowych Chin.

Wielojądrowy rezonans magnetyczny (MRI) to rozwijająca się technologia. Dzięki rozwojowi oprogramowania i sprzętu MR, wielojądrowy rezonans magnetyczny znalazł zastosowanie w podstawowych i klinicznych badaniach translacyjnych układów ludzkich. Jego unikalną zaletą jest możliwość obrazowania dynamicznych procesów metabolicznych w czasie rzeczywistym w różnych procesach patologicznych, co umożliwia wczesną diagnostykę chorób, ocenę skuteczności, podejmowanie decyzji terapeutycznych i rozwój leków. Może on nawet pomóc w badaniu nowych mechanizmów patogenezy.

Aby promować dalszy rozwój tej dziedziny, niezbędny jest aktywny udział ekspertów klinicznych. Kluczowy jest rozwój kliniczny platform wielordzeniowych, w tym budowa systemów bazowych, standaryzacja technologii, kwantyfikacja i standaryzacja wyników, eksploracja nowych sond, integracja wielu informacji metabolicznych itp., a także rozwój bardziej prospektywnych badań wieloośrodkowych, aby jeszcze bardziej promować transformację kliniczną zaawansowanej technologii wielordzeniowego MR. Jesteśmy głęboko przekonani, że wielordzeniowa MR zapewni szerokie możliwości dla ekspertów w dziedzinie obrazowania i badań klinicznych, a jej wyniki przyniosą korzyści pacjentom na całym świecie.