ЯМР захар вместо контрастно вещество; Здравен град Берлин
Изследователите са разработили иновативна ЯМР процедура
При ядрено-магнитен резонанс (MRT) контрастните вещества често се използват за оптично разделяне на структурите на органи и различни телесни тъкани, които са трудни за видимост и ги правят по-разпознаваеми. Често се използват контрастни среди, които съдържат елемента гадолиний. Той е особено подходящ за откриване на скрити източници на възпаление или мозъчни тумори. Въпреки това, според по-скорошни открития, някои контрастни вещества могат да се отлагат в мозъка. Въпреки че досега не са открити отрицателни последици за тези отлагания, пациентите сега са неуредени.
Някои клиники вече са преминали към контрастни вещества без гадолиний, други използват версия, при която гадолинийът е по-силно свързан и следователно не може да се отлага в мозъка толкова лесно. Учени от Германския център за изследване на рака, в сътрудничество с колеги от университетската болница в Хайделберг, сега успяха да направят мозъчните тумори видими с нов метод за ЯМР. Вместо обичайните контрастни вещества, които могат да бъдат стресиращи за организма, те използват обикновен захарен разтвор.
Туморните клетки са пристрастени към захарта
Контрастната среда усилва сигналите в кръвоносните съдове и в пространството между клетките, но не влиза вътре в клетките. Глюкозата, от друга страна, се абсорбира от клетките на тялото и се разгражда там. По-специално туморните клетки са пристрастени към захарта, за да отговорят на високите си енергийни нужди. Следователно наблюдението на метаболитната активност на захарта може да идентифицира ракови огнища или дори особено агресивно растящи туморни области. Учените от Германския център за изследване на рака вече са се възползвали от това.
Класическият ЯМР се основава на измерване на сигналите от протони във вода. Тъй като тялото се състои от над 60 процента вода, това създава ясна картина. За да направят видимата много по-слабо концентрираната декстроза, изследователите на DKFZ са използвали специален високополеви томограф и метод за селективно усилване на глюкозния сигнал. По този начин може да се постигне достатъчна сила на сигнала, което дава възможност да се визуализират промените в концентрацията на захар в мозъчната тъкан след инжектирането на разтвор на глюкоза.
Без излагане на радиация с новата процедура
Физическият принцип, на който се основава методът, е „ефектът на трансфер на намагнитване“. Това е известно от десетилетия, но все още не се използва за изобразяване на глюкоза при хора. По време на трансфера на намагнитване, сигналът от глюкозните протони се прехвърля към собствената вода на тялото, измерена в MRT. Ефектът е пропорционален на локалната концентрация на глюкоза и следователно показва регионалната промяна в концентрацията на захар. Количеството гроздова захар, необходимо за измерване на глюкозата, съответства на около пет кубчета захар.
В настоящата си работа изследователите успяха да наблюдават както промяната в глюкозния сигнал на здрави мозъчни области, така и патологичната промяна в мозъчните тумори при хората. С друг метод за измерване, позитронно-емисионна томография (PET), учените правят повишената консумация на захар в тумори видима от десетилетия. За това обаче са необходими радиоактивно маркирани захарни молекули. „Нашият глюкозен ЯМР, от друга страна, не съдържа никаква радиоактивност и следователно не излага пациента на радиация“, казва Даниел Паеч, един от авторите на изследването. Изследователите обаче посочват, че не всички въпроси относно новия метод на измерване са напълно изяснени. Следователно са необходими допълнителни изследвания.