자기 공명 분광학

자기공명분광법(MR 분광법)은 뇌 대사에 대한 비침습적 정보를 제공합니다. 양성자 1H-MR 분광법은 다양한 화합물을 구성하는 양성자의 공명 주파수 변화인 "화학적 이동"에 기반합니다. 이 용어는 1951년 N. Ramsey가 개별 스펙트럼 피크의 주파수 차이를 나타내기 위해 도입했습니다. "화학적 이동"의 측정 단위는 백만 분의 일(ppm)입니다. 다음은 주요 대사산물과 그에 해당하는 화학적 이동 값이며, 생체 내 양성자 MR 스펙트럼에서 피크가 측정됩니다.

• NAA - N-아세틸 아스파르트산(2.0 ppm);
• Cho-콜린(3.2ppm)
• Cr - 크레아틴(3.03 및 3.94 ppm)
• ml - 미오이노시톨(3.56 ppm);
• Glx - 글루타메이트 및 글루타민(2.1-2.5 ppm)
• 락트산(1.32 ppm)
• 입술-지질 복합체(0.8-1.2 ppm).

현재 양성자 MR 분광법에는 단일 복셀(single-voxel)과 다중 복셀(multi-voxel, 화학적 이동 영상) MR 분광법의 두 가지 주요 방법이 사용됩니다. 다중 복셀 MR 분광법은 뇌 여러 영역의 스펙트럼을 동시에 분석하는 방법입니다. 인, 탄소 및 기타 화합물의 MR 신호를 기반으로 하는 다핵 MR 분광법 또한 실용화되었습니다.

단일 복셀 1H-MR 분광법에서는 뇌의 한 영역(복셀)만 분석 대상으로 선택합니다. 이 복셀에서 측정된 스펙트럼의 주파수 구성을 분석하여 특정 대사체의 화학적 이동(ppm) 분포를 얻습니다. 스펙트럼 내 대사체 피크 간의 비율, 그리고 개별 스펙트럼 피크 높이의 증가 또는 감소를 통해 조직에서 발생하는 생화학적 과정을 비침습적으로 평가할 수 있습니다.

멀티복셀 MP 분광법은 여러 복셀에 대한 MP 스펙트럼을 동시에 생성하여 연구 지역 내 개별 영역의 스펙트럼을 비교할 수 있도록 합니다. 멀티복셀 MP 분광법 데이터를 처리하면 특정 대사체의 농도를 색상으로 표시한 단면의 매개변수 지도를 구축하고, 단면 내 대사체 분포를 시각화하여 화학적 이동에 따라 가중치가 적용된 이미지를 얻을 수 있습니다.

MR 분광법의 임상적 적용. MR 분광법은 현재 뇌의 다양한 체적 병변을 평가하는 데 널리 사용되고 있습니다. MR 분광법 데이터만으로는 신생물의 조직학적 유형을 정확하게 예측할 수 없지만, 대부분의 연구자들은 종양의 진행 과정이 일반적으로 낮은 NAA/Cr 비율, 증가된 Cho/Cr 비율, 그리고 경우에 따라 젖산 피크의 출현을 특징으로 한다는 데 동의합니다. 대부분의 MR 연구에서 양성자 분광법은 성상세포종, 상의세포종, 그리고 원시 신경상피종양의 감별 진단에 사용되었으며, 이는 종양 조직의 유형을 결정하는 데 도움이 되었을 것으로 추정됩니다.

임상에서 수술 후 지속적인 종양 성장, 종양 재발 또는 방사선 괴사를 진단하기 위해 MR 분광법을 사용하는 것이 중요합니다. 복잡한 경우, 1H-MR 분광법은 관류 강조 영상과 함께 감별 진단에 유용한 추가 방법이 됩니다. 방사선 괴사 스펙트럼에서 특징적인 특징은 다른 대사산물의 피크가 완전히 감소한 배경에 0.5~1.8 ppm 범위의 넓은 젖산-지질 복합체인 소위 데드 피크가 존재한다는 것입니다.

MR 분광법 사용의 다음 측면은 새로 발견된 원발성 병변과 이차성 병변을 구분하고, 감염성 및 탈수초화 과정과의 감별입니다. 가장 명확한 결과는 확산 강조 영상을 이용한 뇌농양 진단입니다. 농양 스펙트럼에서 주요 대사산물의 피크가 없는 반면, 지질-젖산 복합체 피크와 아세트산염 및 숙신산염(세균의 혐기성 해당작용 산물), 아미노산 발린 및 류신(단백질 분해 산물)과 같은 농양 내용물에 특이적인 피크가 나타납니다.

문헌에서는 또한 간질, 소아의 대사 장애 및 뇌 백질의 퇴행성 병변 평가, 외상성 뇌 손상, 뇌 허혈 및 기타 질병에 대한 MR 분광법의 정보 내용을 폭넓게 연구합니다.

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