Actualment, la ressonància magnètica (RM) s'està desenvolupant des de la imatge estructural i funcional tradicional fins a la imatge molecular. La RM multinuclear pot obtenir una varietat d'informació sobre metabòlits en el cos humà, mantenint la resolució espacial, millorant l'especificitat de la detecció de processos fisiològics i patològics, i actualment és l'única tecnologia que pot realitzar una anàlisi quantitativa no invasiva del metabolisme molecular dinàmic humà in vivo.
Amb l'aprofundiment de la recerca en ressonància magnètica multinucli, té àmplies perspectives d'aplicació en el cribratge i diagnòstic precoç de tumors, malalties cardiovasculars, malalties neurodegeneratives, malalties del sistema endocrí, digestiu i respiratori, i en l'avaluació ràpida del procés de tractament. La darrera plataforma de recerca clínica multinucli de Philips ajudarà els metges clínics i d'imatge a dur a terme recerca clínica d'avantguarda. El Dr. Sun Peng i el Dr. Wang Jiazheng, del Departament de Suport Clínic i Tècnic de Philips, van fer una introducció detallada al desenvolupament d'avantguarda de la multi-RMN i a la direcció de la recerca de la nova plataforma de ressonància magnètica multinucli de Philips.
La ressonància magnètica ha guanyat el Premi Nobel cinc vegades al llarg de la seva història, en els camps de la física, la química, la biologia i la medicina, i ha aconseguit un gran èxit en els principis bàsics de la física, l'estructura molecular orgànica, la dinàmica de l'estructura macromolecular biològica i la imatge mèdica clínica. Entre elles, la ressonància magnètica s'ha convertit en una de les tecnologies d'imatge mèdica clínica més importants, àmpliament utilitzada en el diagnòstic de diverses malalties en diverses parts del cos humà. Amb la millora contínua de les necessitats d'atenció sanitària, l'enorme demanda de diagnòstic precoç i avaluació ràpida de l'eficàcia està promovent el desenvolupament de la ressonància magnètica des de la imatge estructural tradicional (T1w, T2w, PDw, etc.), la imatge funcional (DWI, PWI, etc.) fins a la imatge molecular (1H MRS i MRS/MRI multinucli).
Els complexos antecedents de la tecnologia de ressonància magnètica basada en 1H, els espectres superposats i la compressió d'aigua/greix limiten el seu espai com a tecnologia d'imatge molecular. Només es pot detectar un nombre limitat de molècules (colina, creatina, NAA, etc.) i és difícil obtenir processos metabòlics moleculars dinàmics. Basada en una varietat de núclids (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H), la ressonància magnètica multinuclear pot obtenir una varietat d'informació sobre metabòlits del cos humà, amb alta resolució i alta especificitat, i actualment és l'única no invasiva (isòtop estable, sense radioactivitat; etiquetatge de metabòlits endògens (glucosa, aminoàcids, àcids grassos - no tòxics) per a l'anàlisi quantitativa dels processos metabòlics moleculars dinàmics humans.
Amb els avenços continus en el sistema de maquinari de ressonància magnètica, el mètode de seqüència ràpida (multibanda, espiral) i l'algoritme d'acceleració (detecció comprimida, aprenentatge profund), la imatge/espectroscòpia per ressonància magnètica multinucli ha madurat gradualment: (1) s'espera que esdevingui una eina important per a la investigació d'avantguarda en biologia molecular, bioquímica i metabolisme humà; (2) A mesura que passa de la investigació científica a la pràctica clínica (s'estan duent a terme diversos assajos clínics basats en la ressonància magnètica multinucli, FIG. 1), té àmplies perspectives en el cribratge i diagnòstic precoç del càncer, malalties cardiovasculars, neurodegeneratives, digestives i respiratòries, i en l'avaluació ràpida de l'eficàcia.
A causa dels complexos principis físics i l'alta dificultat tècnica del camp de la ressonància magnètica, la ressonància magnètica multinucli ha estat una àrea de recerca única d'algunes institucions de recerca en enginyeria de primer nivell. Tot i que la ressonància magnètica multinucli ha fet progressos significatius després de dècades de desenvolupament, encara hi ha una manca de dades clíniques suficients per fer avançar aquest camp i servir realment als pacients.
Basant-se en la innovació persistent en el camp de la ressonància magnètica, Philips finalment va trencar el coll d'ampolla del desenvolupament de la ressonància magnètica multinucli i va llançar una nova plataforma de recerca clínica amb la majoria de núclids de la indústria. La plataforma és l'únic sistema multinucli del món que ha rebut la certificació de conformitat de seguretat de la UE (CE) i la certificació de l'Administració d'Aliments i Medicaments dels EUA (FDA), cosa que permet una solució de ressonància magnètica multinucli de pila completa a nivell de producte: bobines aprovades per la FDA, cobertura de seqüència completa i reconstrucció estàndard de l'estació d'operador. Els usuaris no necessiten estar equipats amb físics de ressonància magnètica professionals, enginyers de codis i dissenyadors de gradients de RF, cosa que és més fàcil que l'espectroscòpia/imatge 1H tradicional. Maximitza la reducció dels costos operatius de la ressonància magnètica multinucli, canvi lliure entre la recerca científica i el mode clínic, la recuperació de costos més ràpida, de manera que la ressonància magnètica multinucli realment entra a la clínica.
La RM multinucli és ara la direcció clau del "14è Pla quinquennal de desenvolupament de la indústria d'equips mèdics", i és una tecnologia clau per a les imatges mèdiques per trencar la rutina i combinar-se amb la biomedicina d'avantguarda. L'equip de científics de Philips Xina, impulsat per la millora de les capacitats d'investigació i innovació científiques dels clients, va dur a terme una investigació sistemàtica sobre la RM multinucli. El Dr. Sun Peng, el Dr. Wang Jiazheng i altres van proposar per primera vegada el concepte de RM-nucleòmica en RMN en biomedicina (revista principal de la Primera Regió d'Espectroscòpia de l'Acadèmia Xinesa de Ciències), que pot utilitzar la RM basada en diferents núclids per observar una varietat de funcions cel·lulars i processos patològics. Així, es pot fer un judici i una avaluació exhaustius de la malaltia i el tractament [1]. El concepte de RM multinucleòmica serà la direcció futura del desenvolupament de la RM. Aquest article és la primera revisió sistemàtica de la RM multinucli al món, que cobreix la base teòrica de la RM multinucli, la investigació preclínica, la transformació clínica, el desenvolupament de maquinari, el progrés dels algoritmes, la pràctica d'enginyeria i altres aspectes (Figura 2). Al mateix temps, l'equip de científics va col·laborar amb el professor Song Bin de l'Hospital de la Xina Occidental per completar el primer article de revisió sobre la transformació clínica de la ressonància magnètica multinucli a la Xina, que es va publicar a la revista Insights into Imaging [2]. La publicació d'una sèrie d'articles sobre la ressonància magnètica multinucli demostra que Philips realment porta la frontera de la imatge molecular multinucli a la Xina, als clients xinesos i als pacients xinesos. D'acord amb el concepte central de "a la Xina, per a la Xina", Philips utilitzarà la ressonància magnètica multinucli per promoure el desenvolupament de la ressonància magnètica a la Xina i ajudar a la causa d'una Xina sana.
La ressonància magnètica multinuclear és una tecnologia emergent. Amb el desenvolupament del programari i maquinari de ressonància magnètica, la ressonància magnètica multinuclear s'ha aplicat a la recerca translacional bàsica i clínica de sistemes humans. El seu avantatge únic és que pot mostrar processos metabòlics dinàmics en temps real en diferents processos patològics, oferint així possibilitats per al diagnòstic precoç de malalties, l'avaluació de l'eficàcia, la presa de decisions de tractament i el desenvolupament de fàrmacs. Fins i tot podria ajudar a explorar nous mecanismes de patogènesi.
Per tal de promoure el desenvolupament d'aquest camp, cal la participació activa d'experts clínics. El desenvolupament clínic de plataformes multinucli és crucial, incloent-hi la construcció de sistemes bàsics, l'estandardització de tecnologies, la quantificació i l'estandardització dels resultats, l'exploració de noves sondes, la integració de múltiples informació metabòlica, etc., a més del desenvolupament de més assajos multicèntrics prospectius, per tal de promoure encara més la transformació clínica de la tecnologia avançada de ressonància magnètica multinucli. Creiem fermament que la ressonància magnètica multinucli proporcionarà un ampli escenari perquè els experts en imatges i clínics duguin a terme investigacions clíniques, i els seus resultats beneficiaran pacients de tot el món.
Data de publicació: 09 de desembre de 2023