التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي

يوفر مطياف الرنين المغناطيسي (MR spectroscopy) معلومات غير جراحية عن استقلاب الدماغ. يعتمد مطياف الرنين المغناطيسي البروتوني 1H على "الانزياح الكيميائي" - وهو تغير في تردد رنين البروتونات التي تُكوّن مركبات كيميائية مختلفة. صاغ ن. رامزي هذا المصطلح عام ١٩٥١ للدلالة على الاختلافات بين ترددات القمم الطيفية الفردية. وحدة قياس "الانزياح الكيميائي" هي جزء من مليون (ppm). فيما يلي المستقلبات الرئيسية وقيم الانزياح الكيميائي المقابلة لها، والتي تُحدد قممها في الجسم الحي باستخدام طيف الرنين المغناطيسي البروتوني:

• NAA - N-أسيتيل أسبارتات (2.0 جزء في المليون)؛
• الكولين (3.2 جزء في المليون)؛
• Cr - الكرياتين (3.03 و 3.94 جزء في المليون)؛
• مل - ميوإينوزيتول (3.56 جزء في المليون)؛
• Glx - الغلوتامات والجلوتامين (2.1-2.5 جزء في المليون)؛
• لاك - لاكتات (1.32 جزء في المليون)؛
• مركب الشفة - الدهون (0.8-1.2 جزء في المليون).

تُستخدم حاليًا طريقتان رئيسيتان في مطيافية الرنين المغناطيسي للبروتونات: أحادية الفوكسل ومتعددة الفوكسلات (تصوير الإزاحة الكيميائية). يعتمد مطيافية الرنين المغناطيسي على التحديد المتزامن للأطياف من مناطق متعددة من الدماغ. كما بدأ تطبيق مطيافية الرنين المغناطيسي متعددة النوى، المستندة إلى إشارة الرنين المغناطيسي للفوسفور والكربون وبعض المركبات الأخرى.

في مطيافية الرنين المغناطيسي أحادي الفوكسل (1H-MR)، يُختار فوكسل واحد فقط من الدماغ للتحليل. بتحليل تركيبة التردد في الطيف المُسجَّل من هذا الفوكسل، يُحصَل على توزيع مُعيَّن من المُستقلَبات على مقياس الانزياح الكيميائي (ppm). تُتيح النسبة بين قمم المُستقلَبات في الطيف، وانخفاض أو زيادة ارتفاع قمم الطيف الفردية، إجراء تقييم غير جراحي للعمليات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الأنسجة.

يُنتج مطياف MP متعدد الفوكسل أطياف MP لعدة فوكسلات في آنٍ واحد، ويتيح مقارنة أطياف المناطق الفردية في منطقة الدراسة. تُمكّن معالجة بيانات مطياف MP متعدد الفوكسل من إنشاء خريطة بارامترية للمقطع، حيث يُحدَّد تركيز مُستقلِب مُعين بالألوان، وتصوير توزيع المُستقلِبات في المقطع، أي الحصول على صورة مُرجحة بالانزياح الكيميائي.

التطبيقات السريرية لتحليل طيف الرنين المغناطيسي. يُستخدم تحليل طيف الرنين المغناطيسي حاليًا على نطاق واسع لتقييم مختلف الآفات الحجمية في الدماغ. لا تتيح بيانات تحليل طيف الرنين المغناطيسي التنبؤ الدقيق بالنوع النسيجي للورم، ومع ذلك، يتفق معظم الباحثين على أن عمليات الورم تتميز عمومًا بانخفاض نسبة NAA/Cr، وزيادة في نسبة Cho/Cr، وفي بعض الحالات، ظهور ذروة لاكتات. في معظم دراسات الرنين المغناطيسي، استُخدم تحليل طيف البروتون في التشخيص التفريقي للأورام النجمية، وأورام البطانة العصبية، والأورام الظهارية العصبية البدائية، ويُفترض أنه يُحدد نوع نسيج الورم.

في الممارسة السريرية، من المهم استخدام مطيافية الرنين المغناطيسي في فترة ما بعد الجراحة لتشخيص استمرار نمو الورم، أو انتكاسه، أو نخره الإشعاعي. في الحالات المعقدة، يُصبح مطيافية الرنين المغناطيسي 1H-MR وسيلة إضافية مفيدة في التشخيص التفريقي، إلى جانب التصوير المُرجّح بالتروية. في طيف نخر الإشعاع، من السمات المميزة وجود ما يُسمى بالذروة الميتة، وهي مُركّب لاكتات-دهني واسع النطاق يتراوح بين 0.5 و1.8 جزء في المليون، على خلفية انخفاض كامل في قمم المستقلبات الأخرى.

الجانب التالي لاستخدام مطيافية الرنين المغناطيسي هو التمييز بين الآفات الأولية والثانوية المكتشفة حديثًا، وتمييزها عن العمليات المعدية والمزيلة للميالين. وتُعدّ نتائجها الأكثر دلالةً تشخيص خراجات الدماغ باستخدام الصور الموزونة بالانتشار. في طيف الخراج، وفي ظل غياب قمم المستقلبات الرئيسية، يُلاحظ ظهور قمة لمركب الدهن-اللاكتات، وذروات خاصة بمحتويات الخراج، مثل الأسيتات والسكسينات (نتاج التحلل السكري اللاهوائي للبكتيريا)، والأحماض الأمينية الفالين والليوسين (نتيجة التحلل البروتيني).

تدرس الأدبيات أيضًا على نطاق واسع محتوى المعلومات في مطيافية الرنين المغناطيسي في الصرع، وفي تقييم الاضطرابات الأيضية والآفات التنكسية للمادة البيضاء في الدماغ عند الأطفال، وفي إصابات الدماغ الرضحية، ونقص تروية الدماغ وأمراض أخرى.

[ 1 ]، [ 2 ]