Контрастни агенти за ядрено-магнитен резонанс
Физическият принцип на действие на ядрено-магнитен резонанс (щракнете върху снимката, за да увеличите)
ЯМР генерира изображения чрез измерване на високочестотни сигнали, произтичащи от магнитните моменти на липидите и главно водните протони в живите тъкани.
Използването на вода като изследвана молекула има много предимства. Водородът има най-висока чувствителност от всички биологични ядра и водата присъства във високи концентрации в повечето тъкани.
Магнитните свойства на водата са чувствителни към локалната микроструктура и състава на биологичните тъкани. Ненормалното развитие, което се характеризира с дифузия, перфузия, процеси на движение и движение, може да бъде изчислено чрез специфични последователни измервания на ЯМР. Магнитните свойства на водородните ядра на водните молекули могат да бъдат модулирани чрез взаимодействия с магнитни обекти, които са или ендогенни за тъканите (диоксихемоглобин), или могат да бъдат въведени като екзогенни агенти.
Нормалният контрастен сигнал при ЯМР зависи главно от плътността на протонното въртене и от надлъжните (T1) и напречните (T2) времена на релаксация. В здравите меки тъкани разликите в местните времена за релаксация често са достатъчно високи, за да се получат разумни T1 и T2 томограми на органи. Патологичните тъкани също могат да бъдат разграничени от здравите тъкани въз основа на значителни разлики в стойностите на Т1 и Т2. Съществуват обаче много патологични състояния, които не водят до значителни морфологични промени и не показват достатъчно специфични промени във времето за релаксация. При тези обстоятелства патологията може да бъде идентифицирана чрез използване на контрастни вещества, които локално променят времето за релаксация на болната тъкан. Предимствата от използването на контрастни вещества са значителни, въпреки че тяхното използване до известна степен нарушава безконтактния принцип на ЯМР. Комбинацията от ЯМР и контрастни вещества значително увеличава възможностите за образни възпаления като артрит, туморна ангиогенеза, атеросклеротични плаки и други. Последните разработки в клетъчните и молекулярните образи засилиха търсенето на нови и по-добри контрастни вещества. Целта на клетъчното и молекулярното изобразяване е да се разберат ясно молекулярните и клетъчните безконтактни процеси in vivo. Това се постига, например, с радиоактивен етикет или MRI контрастно вещество, насочено към целевите молекули или процеси, които представляват интерес. Крановете са проектирани да се вграждат в рецепторите на клетъчната повърхност, за да осигурят диференциация на широк спектър от биологични и физиологични процеси на клетъчно и молекулярно ниво, свързани с туморни и други заболявания.