Na actualidade, a resonancia magnética (RM) está a desenvolverse desde a imaxe estrutural e funcional tradicional ata a imaxe molecular. A RM multinuclear pode obter unha variedade de información sobre metabolitos no corpo humano, mantendo a resolución espacial, mellorando a especificidade da detección de procesos fisiolóxicos e patolóxicos e é actualmente a única tecnoloxía que pode realizar unha análise cuantitativa non invasiva do metabolismo molecular dinámico humano in vivo.
Coa profundación da investigación en resonancia magnética multinúcleo, esta ten amplas perspectivas de aplicación na detección e diagnóstico precoz de tumores, enfermidades cardiovasculares, enfermidades neurodexenerativas, enfermidades do sistema endócrino, dixestivo e respiratorio, e na avaliación rápida do proceso de tratamento. A última plataforma de investigación clínica multinúcleo de Philips axudará aos médicos clínicos e de imaxe a levar a cabo investigacións clínicas de vangarda. O Dr. Sun Peng e o Dr. Wang Jiazheng, do Departamento de Soporte Clínico e Técnico de Philips, fixeron unha introdución detallada ao desenvolvemento de vangarda da resonancia magnética multinúcleo e á dirección da investigación da nova plataforma de resonancia magnética multinúcleo de Philips.
A resonancia magnética gañou o Premio Nobel cinco veces ao longo da súa historia, en campos da física, a química, a bioloxía e a medicina, e acadou un grande éxito nos principios básicos da física, a estrutura molecular orgánica, a dinámica da estrutura macromolecular biolóxica e a imaxe médica clínica. Entre elas, a resonancia magnética converteuse nunha das tecnoloxías de imaxe médica clínica máis importantes, amplamente utilizada no diagnóstico de diversas enfermidades en varias partes do corpo humano. Coa mellora continua das necesidades de atención sanitaria, a enorme demanda de diagnóstico precoz e avaliación rápida da eficacia está a promover o desenvolvemento da resonancia magnética desde a imaxe estrutural tradicional (T1w, T2w, PDw, etc.), a imaxe funcional (DWI, PWI, etc.) ata a imaxe molecular (1H MRS e MRS/MRI multinúcleo).
Os complexos antecedentes da tecnoloxía de resonancia magnética baseada en 1H, os espectros superpostos e a compresión de auga/graxa limitan o seu espazo como tecnoloxía de imaxe molecular. Só se pode detectar un número limitado de moléculas (colina, creatina, NAA, etc.) e é difícil obter procesos metabólicos moleculares dinámicos. Baseándose nunha variedade de núclidos (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H), a resonancia magnética multinuclear pode obter unha variedade de información sobre metabolitos do corpo humano, con alta resolución e alta especificidade, e actualmente é a única non invasiva (isótopo estable, sen radioactividade; etiquetado de metabolitos endóxenos (glicosa, aminoácidos, ácidos graxos - non tóxico) para a análise cuantitativa dos procesos metabólicos moleculares dinámicos humanos.
Cos continuos avances nos sistemas de hardware de resonancia magnética, o método de secuencia rápida (multibanda, espiral) e o algoritmo de aceleración (detección comprimida, aprendizaxe profunda), a imaxe/espectroscopia por resonancia magnética multinúcleo está a madurar gradualmente: (1) espérase que se converta nunha ferramenta importante para a investigación de vangarda en bioloxía molecular, bioquímica e metabolismo humano; (2) A medida que pasa da investigación científica á práctica clínica (están en curso varios ensaios clínicos baseados na resonancia magnética multinúcleo, FIG. 1), ten amplas perspectivas no cribado e diagnóstico precoces do cancro, enfermidades cardiovasculares, neurodexenerativas, dixestivas e respiratorias, e na avaliación rápida da eficacia.
Debido aos complexos principios físicos e á alta dificultade técnica do campo da resonancia magnética, a resonancia magnética multinúcleo foi unha área de investigación única para algunhas das principais institucións de investigación de enxeñaría. Aínda que a resonancia magnética multinúcleo fixo progresos significativos despois de décadas de desenvolvemento, aínda faltan datos clínicos suficientes para que este campo avance e sirva realmente aos pacientes.
Baseándose na innovación persistente no campo da resonancia magnética, Philips finalmente superou o colo de botella no desenvolvemento da resonancia magnética multinúcleo e lanzou unha nova plataforma de investigación clínica coa maior cantidade de núclidos da industria. A plataforma é o único sistema multinúcleo do mundo que recibe a certificación de conformidade de seguridade da UE (CE) e a certificación da Administración de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA), o que permite unha solución de resonancia magnética multinúcleo de pila completa a nivel de produto: bobinas aprobadas pola FDA, cobertura de secuencia completa e reconstrución estándar da estación do operador. Os usuarios non precisan estar equipados con físicos de resonancia magnética profesionais, enxeñeiros de código e deseñadores de gradientes de RF, o que é máis doado que a espectroscopia/imaxes 1H tradicional. Maximiza a redución dos custos operativos da resonancia magnética multinúcleo, cambio libre entre a investigación científica e o modo clínico, a recuperación de custos máis rápida, para que a resonancia magnética multinúcleo sexa realmente válida para a clínica.
A RM multinúcleo é agora a dirección clave do "14º Plan Quinquenal de Desenvolvemento da Industria de Equipos Médicos" e é unha tecnoloxía fundamental para que a imaxe médica rompa coa rutina e se combine coa biomedicina de vangarda. O equipo de científicos de Philips China, impulsado pola mellora das capacidades de investigación e innovación científicas dos clientes, realizou unha investigación sistemática sobre a RM multinúcleo. O Dr. Sun Peng, o Dr. Wang Jiazheng e outros propuxeron por primeira vez o concepto de RM-nucleómica en RMN en Biomedicina (revista principal da Primeira Rexión de Espectroscopia da Academia Chinesa de Ciencias), que pode usar a RM baseada en diferentes núclidos para observar unha variedade de funcións celulares e procesos patolóxicos. Deste xeito, pódese realizar un xuízo e unha avaliación exhaustivos das enfermidades e o tratamento [1]. O concepto de multinucleómica por RM será a dirección futura do desenvolvemento da RM. Este artigo é a primeira revisión sistemática da RM multinúcleo no mundo, que abrangue a base teórica da RM multinúcleo, a investigación preclínica, a transformación clínica, o desenvolvemento de hardware, o progreso dos algoritmos, a práctica de enxeñaría e outros aspectos (Figura 2). Ao mesmo tempo, o equipo de científicos colaborou co profesor Song Bin do Hospital da China Occidental para completar o primeiro artigo de revisión sobre a transformación clínica da resonancia magnética multinúcleo na China, que se publicou na revista Insights into Imaging [2]. A publicación dunha serie de artigos sobre a resonancia magnética multinúcleo demostra que Philips realmente leva a fronteira da imaxe molecular multinúcleo á China, aos clientes chineses e aos pacientes chineses. En liña co concepto central de "na China, para a China", Philips utilizará a resonancia magnética multinúcleo para promover o desenvolvemento da resonancia magnética na China e axudar á causa dunha China saudable.
A resonancia magnética multinuclear é unha tecnoloxía emerxente. Co desenvolvemento de software e hardware de resonancia magnética, a resonancia magnética multinuclear aplicouse á investigación translacional básica e clínica de sistemas humanos. A súa vantaxe única é que pode mostrar procesos metabólicos dinámicos en tempo real en diferentes procesos patolóxicos, o que ofrece posibilidades para o diagnóstico precoz de enfermidades, a avaliación da eficacia, a toma de decisións sobre o tratamento e o desenvolvemento de fármacos. Incluso pode axudar a explorar novos mecanismos de patoxénese.
Para promover un maior desenvolvemento deste campo, é necesaria a participación activa de expertos clínicos. O desenvolvemento da clinicalización de plataformas multinúcleo é crucial, incluíndo a construción de sistemas básicos, a estandarización de tecnoloxías, a cuantificación e estandarización de resultados, a exploración de novas sondas, a integración de información metabólica múltiple, etc., ademais do desenvolvemento de máis ensaios multicéntricos prospectivos, para promover aínda máis a transformación clínica da tecnoloxía avanzada de resonancia magnética multinúcleo. Cremos firmemente que a resonancia magnética multinúcleo proporcionará un amplo escenario para que os expertos en imaxe e clínicos leven a cabo investigacións clínicas, e os seus resultados beneficiarán a pacientes de todo o mundo.
Data de publicación: 09-12-2023




