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Espectroscopia de resonancia magnética in vivo

La espectroscopia de resonancia magnética in vivo ( MRS ) es una técnica especializada asociada con la resonancia magnética (MRI) . [ 1 ] [ 2 ] La espectroscopia de resonancia m...

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La espectroscopia de resonancia magnética in vivo ( MRS ) es una técnica especializada asociada con la resonancia magnética (MRI) . [ 1 ] [ 2 ]

La espectroscopia de resonancia magnética (ERM), también conocida como espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) , es una técnica analítica no invasiva y libre de radiación ionizante que se ha utilizado para estudiar los cambios metabólicos en tumores cerebrales , accidentes cerebrovasculares , trastornos convulsivos , enfermedad de Alzheimer , depresión y otras enfermedades que afectan al cerebro. También se ha utilizado para estudiar el metabolismo de otros órganos, como los músculos . En el caso de los músculos, la RMN se utiliza para medir el contenido de lípidos intramiocelulares (IMCL). [ 3 ]

La espectroscopia de resonancia magnética es una técnica analítica que puede utilizarse para complementar la resonancia magnética (RM) en la caracterización de tejidos. Ambas técnicas suelen adquirir señal de protones de hidrógeno (aunque también se utilizan otros núcleos endógenos como los de carbono, nitrógeno y fósforo), pero la RM adquiere señal principalmente de protones presentes en el agua y la grasa, que son aproximadamente mil veces más abundantes que las moléculas detectadas con la espectroscopia de resonancia magnética. Como resultado, la RM suele utilizar la señal disponible de mayor amplitud para producir imágenes 2D muy nítidas, mientras que la espectroscopia de resonancia magnética con frecuencia solo adquiere señal de una única región localizada, denominada "vóxel". La espectroscopia de resonancia magnética puede utilizarse para determinar las concentraciones relativas y las propiedades físicas de diversos compuestos bioquímicos, a menudo denominados "metabolitos" debido a su papel en el metabolismo .

Adquisición de datos

La adquisición de una exploración MRS es muy similar a la de una resonancia magnética, con algunos pasos adicionales previos a la adquisición de datos . Estos pasos incluyen:

  1. Ajuste del campo magnético: este paso se realiza para corregir la inhomogeneidad del campo magnético mediante la modulación de diferentes pulsos en las direcciones x, y y z. Este paso suele ser automático, pero también puede realizarse manualmente.
  2. Supresión de la señal del agua: debido a que las moléculas de agua contienen hidrógeno y la concentración relativa de agua con respecto al metabolito es de aproximadamente 10 000:1, la señal del agua suele suprimirse o los picos del metabolito no serán discernibles en los espectros. Esto se logra mediante la adición de pulsos de supresión de agua. Los avances recientes permiten realizar espectroscopia de resonancia magnética de protones sin supresión de agua. [ 4 ]
  3. Elección de una técnica espectroscópica: una planificación cuidadosa de las mediciones es importante en el contexto de un experimento específico.
    1. La espectroscopia de vóxel único (SVS) tiene una resolución espacial mínima de aproximadamente 1  cm³ y ofrece el espectro más limpio, libre de artefactos no deseados, debido al pequeño volumen adquirido , lo que facilita el ajuste del campo magnético y reduce las señales no deseadas provenientes del exterior del vóxel.
    2. Imagen por espectroscopia de resonancia magnética (IRM): una técnica de espectroscopia de resonancia magnética (ERM) bidimensional (o tridimensional) que utiliza dos o tres direcciones de codificación de fase para crear un mapa espectral bidimensional o tridimensional. Las desventajas de esta técnica son que el uso de dos o tres direcciones de codificación de fase requiere un tiempo de exploración prolongado, y el mayor volumen de adquisición aumenta la probabilidad de introducir artefactos debido a una homogeneización deficiente del campo magnético, la presencia de agua no suprimida y la función de dispersión de punto sinc inherente, debido al muestreo finito del espacio k, lo que provoca que la señal de un vóxel se filtre a todos los demás.

Cuantificación de datos

Durante la adquisición de datos, el escaneo adquiere datos brutos en forma de espectros. Estos datos brutos deben cuantificarse para lograr una comprensión significativa del espectro. Esta cuantificación se logra mediante combinación lineal. [ 5 ] La combinación lineal requiere conocimiento de las formas espectrales subyacentes, denominadas conjuntos base. Los conjuntos base se adquieren mediante simulación numérica o se miden experimentalmente en fantomas. Existen numerosos paquetes disponibles para simular numéricamente conjuntos base, incluidos MARSS, [ 6 ] FID-A, [ 7 ] entre otros como GAMMA, VESPA y Spinach. [ 8 ] Con los conjuntos base, los datos brutos ahora se pueden cuantificar como concentraciones medidas de diferentes especies químicas . Se utiliza software para completar esto. LCModel ha sido durante la mayor parte de la historia del campo el paquete de software de cuantificación estándar, sin embargo, ya no se desarrolla activamente. Otros paquetes populares para cuantificación incluyen: AMARES, AQSES, Gannet, INSPECTOR, jMRUI, Osprey , TARQUIN y más. [ 5 ]

Antes de la combinación lineal, la extracción de picos se utilizaba para la cuantificación de datos. Sin embargo, ya no es popular ni recomendable. [ 5 ] La extracción de picos es una técnica que integra el área bajo una señal. A pesar de su aparente sencillez, esta técnica presenta varias dificultades. Principalmente, las formas lorentzianas individuales empleadas no se escalan para coincidir con la complejidad de las formas espectrales de los metabolitos acoplados por J y es demasiado simple para discernir entre picos superpuestos. [ 5 ] Además, y esto es crucial, la forma de línea lorentziana tiene colas largas.

Secuencias de pulsos

De forma similar a la resonancia magnética (RM), la espectroscopia de resonancia magnética (ERM) utiliza secuencias de pulsos para adquirir señales de diversas moléculas y generar espectros en lugar de imágenes. En ERM, STEAM (Método de Adquisición de Eco Estimulado) y PRESS (Espectroscopia de Resolución Puntual) son las dos técnicas principales de secuencias de pulsos empleadas. En cuanto a ventajas, STEAM es la mejor opción para la obtención de imágenes de metabolitos con T2 más corto y presenta un SAR menor, mientras que PRESS ofrece una relación señal-ruido (SNR) mayor que STEAM. STEAM y PRESS son las más utilizadas debido a su implementación en los principales fabricantes de escáneres de RM. Además de STEAM y PRESS, existen secuencias que utilizan pulsos adiabáticos. Estos pulsos producen ángulos de giro uniformes incluso en presencia de una inhomogeneidad extrema de B1 . Por lo tanto, estas secuencias permiten lograr una excitación que consigue la insensibilidad a B1 y la desintonización deseadas en la bobina de RF y el objeto muestreado. Específicamente, los pulsos adiabáticos resuelven el problema de la pérdida de señal que proviene de los diferentes patrones de flujo B1 que resultan de las bobinas de transmisión de superficie utilizadas y el uso de pulsos normales. [ 9 ] Los pulsos adiabáticos también son útiles para limitar la potencia pico de RF para la excitación y reducir el calentamiento del tejido. Además, los pulsos adiabáticos tienen un ancho de banda sustancialmente mayor, lo que reduce el artefacto de desplazamiento químico , lo cual es particularmente importante a altas intensidades de campo y cuando se desea medir un amplio rango de frecuencias (es decir, medir tanto las señales de campo arriba como de campo abajo del agua en MRS de protones).

Secuencias de localización espacial

En PRESS, los dos principales inconvenientes son el tiempo de eco (TE) prolongado y los artefactos de desplazamiento del desplazamiento químico (CSD). [ 10 ] El tiempo de eco prolongado se debe a que PRESS utiliza dos pulsos de 180°, a diferencia de STEAM, que utiliza exclusivamente pulsos de 90°. La duración de los pulsos de 180° suele ser mayor que la de los pulsos de 90° porque se requiere más energía para invertir completamente un vector de magnetización neto en comparación con solo 90°. Los artefactos de desplazamiento del desplazamiento químico surgen en parte debido a perfiles de selección de corte menos óptimos. Múltiples pulsos de 180° no permiten un TE muy corto, lo que resulta en un perfil de selección de corte menos óptimo. Además, múltiples pulsos de 180° implican un ancho de banda menor y, por lo tanto, un mayor desplazamiento del desplazamiento químico. Específicamente, los artefactos de desplazamiento del desplazamiento químico ocurren porque las señales con diferentes desplazamientos químicos experimentan diferentes selecciones de corte codificadas en frecuencia y, por lo tanto, no se originan del mismo volumen. Además, este efecto se vuelve mayor a mayores intensidades de campo magnético.

SPECIAL consiste en un pulso de inversión de preexcitación espacialmente selectivo (típicamente AFP) seguido de pulsos de excitación y reenfoque espacialmente selectivos, ambos generalmente pulsos SLR o sinc truncados. [ 5 ]

SPECIAL es un híbrido de PRESS y espectroscopia in vivo con selección de imagen (ISIS). ISIS logra la localización espacial en las tres dimensiones espaciales a través de una serie de ocho pulsos de preinversión selectivos de corte que se pueden posicionar adecuadamente para que la suma de los ocho ciclos elimine toda la señal fuera de la región 3D deseada. [ 5 ] SPECIAL obtiene la localización espacial a partir de una sola dimensión con pulsos de inversión de preexcitación (que se activan y desactivan cada dos tiempos de repetición [TR]), lo que la convierte en una secuencia de dos ciclos.

El uso del pulso de preinversión para eliminar un pulso de reenfoque (en comparación con PRESS) es lo que permite a SPECIAL lograr un TE corto, alcanzando un mínimo de 2,2 ms en un escáner preclínico en cerebro de rata, al tiempo que puede recuperar la señal completa y tan solo 6 ms en un escáner clínico de 3T. [ 5 ]

El principal inconveniente de SPECIAL y SPECIAL-sLASER es que son esquemas de dos ciclos, y las variaciones sistemáticas entre ciclos se manifiestan en su espectro diferencial. La contaminación lipídica es un problema particularmente grave con SPECIAL y secuencias similares.

La secuencia de localización más avanzada es sLASER, [ 11 ] que utiliza dos pares de pulsos de reenfoque adiabáticos. Esta ha sido recomendada recientemente por consenso. [ 12 ]

El primer método consiste en utilizar OVS, que reduce la contaminación de las señales lipídicas originadas fuera del vóxel, aunque esto conlleva un aumento de la SAR. El segundo consiste en no ajustar la amplitud del pulso de inversión de preexcitación a cero en cada TR alterno, sino en desplazar la ubicación de este plano ISIS de manera que el volumen excitado para la condición de apagado se encuentre fuera del objeto. Se ha demostrado que esto reduce considerablemente la contaminación lipídica, que se especula que surge de la interacción entre el pulso de RF y los compartimentos lipídicos debido a la relajación incompleta, la transferencia de magnetización o el efecto Overhauser homonuclear, aunque el mecanismo exacto sigue siendo desconocido. [ 5 ] El tercero consiste en utilizar una lectura ecoplanar que desfasa la magnetización desde fuera del vóxel, lo que también ha demostrado reducir sustancialmente los artefactos lipídicos. Los tres métodos podrían combinarse para superar la contaminación lipídica. [ 5 ]

Una de las dimensiones a comprender sobre una secuencia de pulsos es su trayectoria de coherencia. La trayectoria de coherencia es la secuencia de números de coherencia cuántica que toma la señal antes de su adquisición. Todas las trayectorias de coherencia terminan en -1, ya que esta es la única trayectoria de coherencia detectada por las bobinas de cuadratura. Las secuencias de tipo eco de espín (PRESS, sLASER, LASER) simplemente alternan entre +1 y -1. Por ejemplo, la trayectoria de coherencia para PRESS (expresada como un vector) es [-1, 1, -1]. Esto indica que después del pulso de RF inicial (pulso de excitación), los espines tienen una coherencia cuántica de -1. Los pulsos de reenfoque luego intercambian -1 a +1, y luego de vuelta de +1 a -1 (donde se detecta). De manera similar, para sLASER la trayectoria de coherencia es [-1, 1, -1, 1, -1]. La trayectoria de coherencia para LASER es [-1, 1, -1, 1, -1, 1, -1]. La trayectoria de coherencia para sPECIAL es [0, 1, -1]. Esto indica que, tras el primer pulso de RF, la señal permanece como una población, debido a su número de coherencia cuántica de 0. Las trayectorias de coherencia son cruciales, ya que explican cómo las secuencias se ven afectadas por los supresores y el ciclo de fase. Por ello, el análisis de trayectorias de coherencia se ha utilizado para desarrollar esquemas de supresores optimizados [ 13 ] y esquemas de ciclo de fase [ 14 ] para un experimento MRS arbitrario.

Usos

La espectroscopia de resonancia magnética (MRS) permite a médicos e investigadores obtener información bioquímica sobre los tejidos del cuerpo humano de forma no invasiva (sin necesidad de una biopsia ), mientras que la resonancia magnética (RM) solo les proporciona información sobre la estructura del cuerpo (la distribución de agua y grasa). [ 15 ]

Por ejemplo, mientras que la resonancia magnética (RM) puede utilizarse para ayudar en el diagnóstico del cáncer , la espectroscopia por resonancia magnética (ERM) podría utilizarse para proporcionar información sobre la agresividad del tumor. [ 16 ] Además, dado que muchas patologías presentan un aspecto similar en las imágenes diagnósticas (como la necrosis inducida por radiación y la recurrencia tumoral tras la radioterapia), la ERM podría utilizarse en el futuro para ayudar a distinguir entre pronósticos de apariencia similar.

Los equipos MRS se pueden sintonizar (como un receptor de radio ) para captar señales de diferentes núcleos químicos dentro del cuerpo. Los núcleos más comunes que se estudian son los protones ( hidrógeno ), el fósforo , el carbono , el sodio y el flúor .

Entre los tipos de sustancias bioquímicas ( metabolitos ) que se pueden estudiar se incluyen los compuestos que contienen colina (que se utilizan para formar las membranas celulares ), la creatina (una sustancia química implicada en el metabolismo energético ), el inositol y la glucosa (ambos azúcares ), el N-acetilaspartato , y la alanina y el lactato, que se encuentran elevados en algunos tumores.

Actualmente, la espectroscopia de resonancia magnética (MRS) se utiliza principalmente como herramienta por científicos (por ejemplo, físicos médicos y bioquímicos ) para proyectos de investigación médica , pero cada vez es más evidente que también tiene la capacidad de proporcionar a los médicos información clínica útil , especialmente tras el descubrimiento de que puede utilizarse para analizar la concentración de ácido alfa-hidroxiglutárico , que solo está presente en gliomas con mutaciones en IDH1 e IDH2 , lo que modifica el régimen de tratamiento prescrito.

La espectroscopia por resonancia magnética (MRS) se utiliza actualmente para investigar diversas enfermedades en el cuerpo humano , principalmente cáncer (de cerebro , mama y próstata ), epilepsia , enfermedad de Alzheimer , enfermedad de Parkinson y corea de Huntington . La MRS se ha utilizado para diagnosticar tuberculosis hipofisaria. [ 17 ]

Cáncer de próstata : Combinada con una resonancia magnética (RM) y con resultados similares, la espectroscopia de resonancia magnética tridimensional (ERM) puede predecir la prevalencia de una degeneración maligna del tejido prostático en aproximadamente un 90 %. La combinación de ambos métodos puede ser útil para planificar biopsias y terapias de próstata, así como para monitorizar la eficacia del tratamiento. [ 18 ]

Ejemplo

A continuación se muestra una resonancia magnética cerebral (en el plano axial , es decir, un corte transversal de la cabeza ) que revela un tumor cerebral ( meningioma ) en la parte inferior derecha. El recuadro rojo muestra el volumen de interés a partir del cual se obtuvo información química mediante espectroscopia de resonancia magnética (un cubo de 2  cm de lado que forma un cuadrado al intersectar el corte de 5  mm de espesor de la resonancia magnética).

Cada sustancia bioquímica, o metabolito, presenta un pico distinto en el espectro, que aparece a una frecuencia conocida. Los picos correspondientes al aminoácido alanina están resaltados en rojo (a 1,4 ppm). Este es un ejemplo del tipo de información bioquímica que puede ayudar a los médicos a realizar un diagnóstico . Otros metabolitos relevantes son la colina (3,2 ppm) y la creatina (3,0 ppm).

Aplicaciones de MRS

En la espectroscopia de resonancia magnética de 1H , cada protón se puede visualizar en un desplazamiento químico específico (posición del pico en el eje x) dependiendo de su entorno químico. Este desplazamiento químico está determinado por los protones vecinos dentro de la molécula. Por lo tanto, los metabolitos se pueden caracterizar por su conjunto único de desplazamientos químicos de 1H . Los metabolitos que la espectroscopia de resonancia magnética detecta tienen desplazamientos químicos ( 1H ) conocidos que se han identificado previamente en espectros de RMN. Estos metabolitos incluyen:

  1. Aspartato de N-acetilo (NAA): con su pico de resonancia principal en 2,02 ppm, la disminución de sus niveles indica pérdida o daño al tejido neuronal, consecuencia de diversos tipos de lesiones cerebrales. Su presencia en condiciones normales indica integridad neuronal y axonal.
  2. Colina : con su pico principal en 3,2 ppm, la colina se asocia con la renovación de la membrana o el aumento de la división celular. Un aumento de colina indica un incremento en la producción celular o la degradación de la membrana, lo que puede sugerir desmielinización o la presencia de tumores malignos.
  3. Creatina y fosfocreatina : con su pico principal en 3,0 ppm, la creatina marca el metabolismo energético cerebral. La pérdida gradual de creatina junto con otros metabolitos importantes indica muerte tisular o muerte celular masiva como consecuencia de una enfermedad, lesión o falta de irrigación sanguínea. Un aumento en la concentración de creatina podría ser una respuesta a un traumatismo craneoencefálico. La ausencia de creatina podría indicar una enfermedad congénita poco frecuente.
  4. Lípidos : con sus principales picos alifáticos ubicados en el rango de 0,9 a 1,5 ppm, se observa un aumento de lípidos, lo cual también es indicativo de necrosis . Estos espectros se contaminan fácilmente, ya que los lípidos no solo están presentes en el cerebro, sino también en otros tejidos biológicos como la grasa del cuero cabelludo y la zona entre el cuero cabelludo y el cráneo.
  5. Lactato : Es un sistema AX3 que produce un doblete (dos picos simétricos) centrado alrededor de 1,31 ppm y un cuarteto (cuatro picos con alturas relativas de 1:2:2:1) centrado alrededor de 4,10 ppm. El doblete a 1,31 ppm se cuantifica normalmente, ya que el cuarteto puede suprimirse por saturación de agua u oscurecerse por agua residual. En sujetos sanos, el lactato no es visible, ya que su concentración es inferior al límite de detección de la espectroscopia de resonancia magnética (MRS); sin embargo, la presencia de este pico indica que se ha iniciado la glucólisis en un entorno deficiente en oxígeno. Varias causas de esto incluyen isquemia , hipoxia , trastornos mitocondriales y algunos tipos de tumores.
  6. Mioinositol : con su pico principal en 3,56 ppm, se ha observado que un aumento en el mioinositol se ve alterado en pacientes con Alzheimer, demencia y pacientes con VIH.
  7. Glutamato y glutamina : estos aminoácidos se caracterizan por una serie de picos de resonancia entre 2,2 y 2,4 ppm. La hiperamonemia y la encefalopatía hepática son dos afecciones importantes que provocan niveles elevados de glutamina y glutamato. La espectroscopia de resonancia magnética (ERM), utilizada junto con la resonancia magnética (RM) u otra técnica de imagen, permite detectar cambios en las concentraciones de estos metabolitos, o concentraciones significativamente anormales de los mismos.
  8. El GABA se puede detectar principalmente a partir de sus picos alrededor de 3,0 ppm; sin embargo, debido a que la creatina presenta un singlete intenso a 3,0 ppm con una amplitud aproximadamente 20 veces mayor, se debe utilizar una técnica que aproveche el acoplamiento J para cuantificar con precisión el GABA. Las técnicas más comunes para esto son la edición de diferencia J (MEGA) o la resolución J (como la que se utiliza en JPRESS).
  9. El glutatión también se puede detectar a partir de su pico en 3,0 ppm; sin embargo, al igual que el GABA, también se debe utilizar un método que aprovecha el acoplamiento J para eliminar la señal superpuesta de la creatina.

Limitaciones de la espectroscopia de resonancia magnética

La principal limitación de la espectroscopia de resonancia magnética (MRS) radica en su baja señal disponible debido a la baja concentración de metabolitos en comparación con el agua. Por consiguiente, presenta una resolución temporal y espacial inherentemente deficiente. Sin embargo, ninguna otra técnica permite cuantificar el metabolismo in vivo de forma no invasiva, por lo que la MRS sigue siendo una herramienta valiosa para la investigación y la práctica clínica.

Además, a pesar de los esfuerzos recientes para lograr un consenso internacional de expertos sobre detalles metodológicos como shimming, [ 21 ] corrección de movimiento, [ 22 ] edición espectral, [ 23 ] neuroimagen espectroscópica, [ 24 ] otros métodos de adquisición avanzados, [ 25 ] procesamiento y cuantificación de datos, [ 26 ] aplicación al cerebro, [ 27 ] aplicación de espectroscopia de protones al músculo esquelético , [ 28 ] aplicación de fósforo al músculo esquelético, [ 29 ] descripción de métodos, [ 30 ] informe de resultados, [ 31 ] y otras consideraciones, las implementaciones publicadas actualmente de espectroscopia de resonancia magnética in vivo se agrupan en la literatura que exhibe una amplia variedad de técnicas individualizadas de adquisición, procesamiento, cuantificación e informe. [ 32 ] Esta situación puede contribuir a una baja sensibilidad y especificidad de, por ejemplo, la espectroscopia de resonancia magnética de protones in vivo para trastornos como la esclerosis múltiple , que siguen estando por debajo de los umbrales clínicamente beneficiosos para, por ejemplo, el diagnóstico. [ 32 ]

Espectroscopia de resonancia magnética no protónica ( 1H )

31 Espectroscopia de resonancia magnética del fósforo

El éxito clínico de la espectroscopia de resonancia magnética de protón (1H MRS) solo es superado por la espectroscopia de resonancia magnética de fósforo ( 31P MRS). Esto se debe en gran parte a la sensibilidad relativamente alta de la RMN de fósforo (7% de los protones) combinada con una abundancia natural del 100%. [ 19 ] : 90–93 En consecuencia, se obtienen espectros de alta calidad en cuestión de minutos. Incluso a bajas intensidades de campo, se obtiene una gran resolución espectral debido a la dispersión de desplazamiento químico relativamente grande (~30 ppm) para los fosfatos in vivo. Clínicamente, la RMN de fósforo destaca porque detecta todos los metabolitos que desempeñan funciones clave en el metabolismo energético tisular y puede deducir indirectamente el pH intracelular. Sin embargo, la RMN de fósforo se enfrenta principalmente al desafío del número limitado de metabolitos que puede detectar. [ 19 ] : 90–93

13. Espectroscopia de resonancia magnética de carbono

A diferencia de la RMN de fósforo, la RMN de carbono es una técnica poco sensible. Esto se debe a que la RMN de 13C tiene una baja abundancia (1,1%) y una baja relación giromagnética del carbono. [ 19 ] : 93–96 Esta baja abundancia se debe a que el 12C no tiene momento magnético, lo que lo hace no activo en RMN, lo que lleva al uso del 13C para fines espectroscópicos. Sin embargo, esta baja sensibilidad se puede mejorar mediante desacoplamiento, promediado, transferencia de polarización y mayores volúmenes. [ 19 ] : 93–96 A pesar de la baja abundancia natural y sensibilidad del 13C , la MRS de 13C se ha utilizado para estudiar varios metabolitos, especialmente glucógeno y triglicéridos. [ 19 ] : 93–96 Ha demostrado ser particularmente útil para proporcionar información sobre los flujos metabólicos de precursores marcados con 13C . [ 19 ] : 93–96 Existe una gran superposición en lo que la espectroscopia de resonancia magnética de 1H y la espectroscopia de resonancia magnética de 13C pueden obtener en términos espectrales y una gran razón, combinada con la alta sensibilidad de la espectroscopia de resonancia magnética de 1H , por la cual la espectroscopia de resonancia magnética de 13C nunca ha tenido una amplia aplicación como la espectroscopia de resonancia magnética de 1H . Véase también Resonancia magnética de carbono-13 hiperpolarizado .

23 Espectroscopia de resonancia magnética de sodio

La RMN de sodio es conocida por su baja sensibilidad (9,2 % en relación con la sensibilidad de los protones) y su baja relación señal-ruido (SNR) debido a su baja concentración de sodio (30-100 mM), especialmente en comparación con los protones (40-50 M). [ 19 ] : 96-102 Sin embargo, el interés en la RMN de sodio se ha reavivado gracias a las recientes mejoras significativas en la SNR a altos campos magnéticos, junto con diseños de bobinas optimizados y secuencias de pulsos mejoradas. Existe una gran esperanza en el potencial clínico de la RMN de sodio, ya que la detección de sodio intracelular anormal in vivo puede tener un potencial diagnóstico significativo y revelar nuevos conocimientos sobre la homeostasis de la electrólisis tisular. [ 19 ] : 96-102

19. Espectroscopia de resonancia magnética de flúor

La RMN de flúor tiene una alta sensibilidad (82% relativa a la sensibilidad del protón) y una abundancia natural del 100%. [ 19 ] : 102–104 Sin embargo, es importante señalar que no se encuentran compuestos endógenos que contengan 19 F en los tejidos biológicos y, por lo tanto, la señal de flúor proviene de un compuesto de referencia externo. Debido a que el 19 F no se encuentra en los tejidos biológicos, el 19 F no tiene que lidiar con la interferencia de señales de fondo como lo hace la 1 H MRS in vivo con el agua, lo que la hace especialmente potente para estudios farmacocinéticos. La 1 H MRI proporciona los puntos de referencia anatómicos, mientras que la 19 F MRI/MRS nos permite seguir y mapear las interacciones específicas de compuestos específicos. [ 19 ] : 102–104 La 19 F MRS in vivo se puede utilizar para monitorear la absorción y el metabolismo de fármacos, estudiar el metabolismo de anestésicos, determinar el flujo sanguíneo cerebral y medir, a través de compuestos fluorados ("sondas"), varios parámetros como pH, niveles de oxígeno y concentración de metales. [ 19 ] : 102–104

Véase también

Referencias

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  • Tutorial de física en línea para resonancia magnética y espectroscopia de resonancia magnética

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