МРТ-цукор замість контрастної речовини; Місто здоров’я Берлін
Дослідники розробили інноваційну процедуру МРТ
У магнітно-резонансної томографії (МРТ) контрастні речовини часто використовуються для оптичного відокремлення структур органів та різних тканин тіла, які важко побачити та полегшити їх розпізнавання. Часто використовуються контрастні середовища, що містять елемент гадоліній. Це особливо добре підходить для пошуку прихованих джерел запалення або пухлин головного мозку. Однак, згідно з нещодавніми висновками, певні контрастні речовини можуть осідати в мозку. Хоча до цих пір ніяких негативних наслідків для цих відкладень не виявлено, пацієнти зараз неспокійні.
Деякі клініки вже перейшли на контрастне середовище без гадолінію, інші використовують версію, в якій гадоліній міцніше зв’язаний і тому не може так легко відкладатися в мозку. Вчені з Німецького дослідницького центру раку у співпраці з колегами з університетської лікарні Гейдельберга досягли успіху у створенні видимих пухлин головного мозку за допомогою нового методу МРТ. Замість звичайних контрастних речовин, які можуть викликати стрес для організму, вони використовують простий розчин цукру.
Клітини пухлини звикають до цукру
Контрастні середовища посилюють сигнали в кровоносних судинах і в просторі між клітинами, але не потрапляють всередину клітин. Натомість глюкоза поглинається клітинами організму і там розщеплюється. Особливо пухлинні клітини пристращуються до цукру, щоб задовольнити їхні високі енергетичні потреби. Тому спостереження за метаболічною активністю цукру може виявити вогнища раку або навіть особливо агресивно зростаючі ділянки пухлини. Зараз цим скористались вчені німецького Центру досліджень раку.
Класична МРТ заснована на вимірюванні сигналів від протонів у воді. Оскільки тіло складається з понад 60 відсотків води, це створює чітку картину. Для того, щоб зробити набагато менш концентровану глюкозу видимою, дослідники DKFZ застосували спеціальний високопольний томограф та метод селективного посилення сигналу глюкози. Таким чином можна досягти достатньої сили сигналу, що дозволяє візуалізувати зміни концентрації цукру в мозковій тканині після ін’єкції розчину глюкози.
Відсутність радіаційного опромінення за новою процедурою
Фізичним принципом, на якому заснований метод, є «ефект перенесення намагніченості». Це було відомо десятиліттями, але досі не використовувалось для візуалізації глюкози у людей. Під час передачі намагніченості сигнал від протонів глюкози передається у власну воду тіла, виміряну за допомогою МРТ. Ефект пропорційний місцевій концентрації глюкози і, отже, відображає регіональну зміну концентрації цукру. Кількість виноградного цукру, необхідна для вимірювання глюкози, відповідає приблизно п'яти кубикам цукру.
У своїй поточній роботі вчені змогли спостерігати як зміну сигналу глюкози в здорових ділянках мозку, так і патологічну зміну пухлин головного мозку у людей. За допомогою іншого методу вимірювання, позитронно-емісійної томографії (ПЕТ), вчені робили помітним збільшення споживання цукру в пухлинах протягом десятиліть. Однак для цього необхідні радіоактивно мічені молекули цукру. "Наші МРТ із глюкозою, навпаки, не містять ніякої радіоактивності, а тому не піддають пацієнта випромінюванню", - говорить Деніел Паеч, один з авторів дослідження. Однак дослідники зазначають, що не всі питання щодо нового методу вимірювання були повністю з’ясовані. Тому необхідні подальші дослідження.