Tema: Billeddiagnostik MR er til meget mere end vand og fedt MR-scanning af grundstoffer som kulstof, fosfor, natrium, xenon og deuterium tillader unikke optagelser af kroppens fysiologi. MR Forskningscentret på Aarhus Universitetshospital udvikler sådanne metoder for at kunne bringe dem til klinisk brug. Af Michael Væggemose. Erhvervspost doc - MR Centret, Aarhus Universitet og GE Healthcare Nikolaj Bøgh. Ph.d. stud. - MR Centret, Aarhus Universitet Steffen Ringgaard. Lektor - MR Centret, Aarhus Universitet Esben Søvsø Szocska Hansen. Lab manager - MR Centret, Aarhus Universitet Christoffer Laustsen. Professor - MR Centret, Aarhus Universitet Kliniske MR-scannere er kraftige superledende magneter, der ved hjælp af radiobølger kan lave billeder af kroppens indre. Metoden tillader optagelse af sig- nal fra blødt væv og kan skelne ganske små ændringer i vævstyper, hvilket gør den helt unik. Normalt ser man billeder af hydrogen- atomer, der er bundet i vand og fedt, men MR-scanneren kan meget mere: Den kan optage signal fra magnetiske kerner af andre grundstoffer såsom kulstof ( 13 C), natrium ( 23 Na), fosfat ( 31 P), deuterium ( 2 H) og xenon ( 129 Xe). Denne teknologi, kendt som multinuklear spektroskopi (MNS), har et stort klinisk og forsk- ningsmæssigt potentiale inden for bil- leddannelse af specifikke molekyler og essentielle metaboliske funktioner. MR kerners anvendelighed i kroppen 99,99 8,3 6,6 0,10 0,56 0,01 Hydrogen Natrium Fosfat Xenon Deuterium Kulstof Figur 1. Magnetisk resonans (MR) kerners anvendelighed ved MR-genereret signal i den menneskelige krop. Figuren viser de kerner, der anvendes i vores forskningscenter. Farverne angiver hydrogen (blå), natrium (orange), fosfat (grøn), xenon (lilla), deuterium (grå) og kulstof (gul). På MR Centret, Aarhus Universitet, an- vender vi MNS på daglig basis, og vi ar- bejder på at færdigudvikle dem til klinisk brug med henblik på at forbedre den kli- niske anvendelighed af MR-scanninger. I denne artikel giver vi en introduktion til MNS med resultater fra vore studier. Multinuklear spektroskopi? Udtrykket refererer til MR-undersøgelse med grundstoffer/kerner udover hydro- gen (¹H). Organiske molekyler inde- holder typisk flere »MR-aktive« kerner. Scannerens evne til at optage et signal fra disse kerner afhænger af flere fak- torer, heriblandt den MR-aktive kernes naturlige forekomst i kroppen og kernens relative følsomhed. Naturlig forekomst af en given kerne beskriver, hvor meget der findes i det biologiske væv. Den naturlige forekomst af ¹H og ³¹P er tæt på 100 procent, så MR-signalerne fra disse elementer er stærke. Til sammenligning eksisterer kun en procent af kulstof som kulstof- 13-isotopen (¹³C), der er den MR-aktive kulstof-isotop, så her er signalet lavt. Relativ følsomhed beskriver styrken af det magnetiske moment, en kerne ge- nererer i et magnetfelt ved resonansfre- kvensen. Den relative følsomhed for ¹H er 1, mens de for ³¹P og ¹³C er betydeligt lavere (hhv. 0,066 og 0,016). Kombine- res forekomst og følsomhed, har man et udtryk for, hvor anvendelig kernen er til at generere et MR-signal. MR Centret arbejder med MNS inden for kulstof, natrium, fosfat, deuterium og xenon. Forskellene i kernernes modtagelighed kan ses i figur 1 . Her ses det tydeligt, at signalet fra hydrogen er meget større end for eksempel fra natrium, fosfat og kulstof, selv om der er stor naturlig forekomst af dem alle i den menneskelige krop. 16 | Februar 2022 |
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Medicoteknik her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her