სიახლეები

ამჟამად, მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია (MRI) ტრადიციული სტრუქტურული და ფუნქციური ვიზუალიზაციისგან მოლეკულურ ვიზუალიზაციაზე ვითარდება. მრავალბირთვიანი MRI-ს შეუძლია ადამიანის ორგანიზმში მეტაბოლიტების შესახებ მრავალფეროვანი ინფორმაციის მიღება სივრცითი გარჩევადობის შენარჩუნებით, ფიზიოლოგიური და პათოლოგიური პროცესების გამოვლენის სპეციფიკურობის გაუმჯობესებით და ამჟამად ერთადერთი ტექნოლოგიაა, რომელსაც შეუძლია ადამიანის დინამიური მოლეკულური მეტაბოლიზმის არაინვაზიური რაოდენობრივი ანალიზი in vivo.

მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის კვლევის გაღრმავებასთან ერთად, მას ფართო გამოყენების პერსპექტივები აქვს სიმსივნეების, გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების, ნეიროდეგენერაციული დაავადებების, ენდოკრინული სისტემის, საჭმლის მომნელებელი სისტემის და სასუნთქი სისტემის დაავადებების ადრეული სკრინინგისა და დიაგნოსტიკის, ასევე მკურნალობის პროცესის სწრაფი შეფასებისთვის. Philips-ის უახლესი მრავალბირთვიანი კლინიკური კვლევის პლატფორმა დაეხმარება ვიზუალიზაციისა და კლინიკური ექიმებს უახლესი კლინიკური კვლევების ჩატარებაში. Philips-ის კლინიკური და ტექნიკური მხარდაჭერის დეპარტამენტის დოქტორებმა სუნ პენგმა და დოქტორმა ვანგ ჯიაჟენგმა დეტალური შესავალი გააკეთეს მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის უახლესი განვითარებისა და Philips-ის ახალი მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის პლატფორმის კვლევის მიმართულებების შესახებ.

მაგნიტურ-რეზონანსულმა ტომოგრაფიამ თავისი ისტორიის განმავლობაში ხუთჯერ მოიპოვა ნობელის პრემია ფიზიკის, ქიმიის, ბიოლოგიისა და მედიცინის სფეროებში და დიდ წარმატებას მიაღწია ფიზიკის ძირითად პრინციპებში, ორგანულ მოლეკულურ სტრუქტურაში, ბიოლოგიურ მაკრომოლეკულურ სტრუქტურულ დინამიკასა და კლინიკურ სამედიცინო ვიზუალიზაციაში. მათ შორის, მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია გახდა ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი კლინიკური სამედიცინო ვიზუალიზაციის ტექნოლოგია, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ადამიანის სხეულის სხვადასხვა ნაწილში სხვადასხვა დაავადების დიაგნოსტიკაში. ჯანდაცვის საჭიროებების უწყვეტი გაუმჯობესების გამო, ადრეული დიაგნოსტიკისა და სწრაფი ეფექტურობის შეფასების უზარმაზარი მოთხოვნა ხელს უწყობს მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის განვითარებას ტრადიციული სტრუქტურული ვიზუალიზაციიდან (T1w, T2w, PDw და ა.შ.), ფუნქციური ვიზუალიზაციიდან (DWI, PWI და ა.შ.) მოლეკულურ ვიზუალიზაციამდე (1H MRS და მრავალბირთვიანი MRS/MRI).

1H-ზე დაფუძნებული მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის ტექნოლოგიის კომპლექსური ფონი, გადაფარვის სპექტრები და წყალი/ცხიმის შეკუმშვა ზღუდავს მის სივრცეს, როგორც მოლეკულური ვიზუალიზაციის ტექნოლოგიის. მხოლოდ შეზღუდული რაოდენობის მოლეკულების (ქოლინი, კრეატინი, NAA და ა.შ.) აღმოჩენაა შესაძლებელი და დინამიური მოლეკულური მეტაბოლური პროცესების მიღება რთულია. მრავალ ბირთვულ ნუკლიდებზე (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H) დაფუძნებულ მრავალბირთვიან მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფიას შეუძლია ადამიანის სხეულის მეტაბოლიტების შესახებ მრავალფეროვანი ინფორმაციის მიღება მაღალი გარჩევადობითა და მაღალი სპეციფიკურობით და ამჟამად არის ერთადერთი არაინვაზიური (სტაბილური იზოტოპი, რადიოაქტიურობის გარეშე; ენდოგენური მეტაბოლიტების (გლუკოზა, ამინომჟავები, ცხიმოვანი მჟავები - არატოქსიკური) მარკირება ადამიანის დინამიური მოლეკულური მეტაბოლური პროცესების რაოდენობრივი ანალიზისთვის.

მაგნიტურ-რეზონანსული აპარატურის სისტემების, სწრაფი თანმიმდევრობის მეთოდის (მრავალზოლიანი, სპირალური) და აჩქარების ალგორითმის (შეკუმშული ზონდირება, ღრმა სწავლება) უწყვეტი გარღვევის შედეგად, მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია/სპექტროსკოპია თანდათან მწიფდება: (1) მოსალოდნელია, რომ ის გახდება მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტი მოლეკულური ბიოლოგიის, ბიოქიმიისა და ადამიანის მეტაბოლიზმის უახლესი კვლევისთვის; (2) სამეცნიერო კვლევიდან კლინიკურ პრაქტიკაზე გადასვლისას (მიმდინარეობს მრავალბირთვიან მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფიაზე დაფუძნებული არაერთი კლინიკური კვლევა, სურ. 1), მას ფართო პერსპექტივები აქვს კიბოს, გულ-სისხლძარღვთა, ნეიროდეგენერაციული, საჭმლის მომნელებელი და სასუნთქი გზების დაავადებების ადრეული სკრინინგისა და დიაგნოსტიკის, ასევე ეფექტურობის სწრაფი შეფასების თვალსაზრისით.

მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის სფეროს რთული ფიზიკური პრინციპებისა და მაღალი ტექნიკური სირთულის გამო, მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია რამდენიმე წამყვანი საინჟინრო კვლევითი ინსტიტუტის უნიკალური კვლევის სფეროა. მიუხედავად იმისა, რომ მრავალბირთვიანმა მაგნიტურ-რეზონანსულმა ტომოგრაფიამ ათწლეულების განმავლობაში განვითარების შემდეგ მნიშვნელოვანი პროგრესი განიცადა, ჯერ კიდევ არ არის საკმარისი კლინიკური მონაცემები ამ სფეროს წინსვლისა და პაციენტების ჭეშმარიტად მომსახურებისთვის.

მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის სფეროში მუდმივ ინოვაციებზე დაყრდნობით, Philips-მა საბოლოოდ გადალახა მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის განვითარების შეფერხება და გამოუშვა ახალი კლინიკური კვლევის პლატფორმა, რომელიც ინდუსტრიაში ყველაზე მეტ ნუკლიდს შეიცავს. პლატფორმა მსოფლიოში ერთადერთი მრავალბირთვიანი სისტემაა, რომელმაც მიიღო ევროკავშირის უსაფრთხოების შესაბამისობის სერტიფიკატი (CE) და აშშ-ის სურსათისა და წამლის ადმინისტრაციის (FDA) სერტიფიკატი, რაც საშუალებას იძლევა პროდუქტის დონის სრულფასოვანი მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის გადაწყვეტა: FDA-ს მიერ დამტკიცებული კოჭები, სრული თანმიმდევრობის დაფარვა და ოპერატორის სადგურის სტანდარტული რეკონსტრუქცია. მომხმარებლებს არ სჭირდებათ პროფესიონალი მაგნიტურ-რეზონანსული ფიზიკოსების, კოდის ინჟინრებისა და რადიოსიხშირული გრადიენტის დიზაინერების აღჭურვა, რაც უფრო ადვილია, ვიდრე ტრადიციული 1H სპექტროსკოპია/ვიზუალიზაცია. მაქსიმალურად შეამცირეთ მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის ოპერაციული ხარჯები, თავისუფალი გადართვა სამეცნიერო კვლევასა და კლინიკურ რეჟიმს შორის, ხარჯების ყველაზე სწრაფი ანაზღაურება, რათა მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია ნამდვილად კლინიკაში მოხვდეს.

მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია ამჟამად „მე-14 ხუთწლიანი სამედიცინო აღჭურვილობის ინდუსტრიის განვითარების გეგმის“ მთავარი მიმართულებაა და წარმოადგენს სამედიცინო ვიზუალიზაციის ძირითად ტექნოლოგიას, რომელიც რუტინას გარღვევას და უახლეს ბიომედიცინასთან შერწყმას უზრუნველყოფს. Philips China-ს მეცნიერთა გუნდმა, მომხმარებელთა სამეცნიერო კვლევისა და ინოვაციური შესაძლებლობების გაუმჯობესებით, ჩაატარა სისტემატური კვლევა მრავალბირთვიან მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფიაზე. დოქტორმა სუნ პენგმა, დოქტორმა ვანგ ჯიაჟენგმა და სხვებმა პირველად შემოგვთავაზეს მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის კონცეფცია ბიომედიცინაში ბირთვულ-რეზონანსულ მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფიაში (ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის სპექტროსკოპიის პირველი რეგიონის საუკეთესო ჟურნალი), რომელსაც შეუძლია გამოიყენოს სხვადასხვა ნუკლიდებზე დაფუძნებული მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია უჯრედების სხვადასხვა ფუნქციებისა და პათოლოგიური პროცესების დასაკვირვებლად. ამრიგად, შესაძლებელია დაავადებისა და მკურნალობის ყოვლისმომცველი შეფასებისა და შეფასების გაკეთება [1]. მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის მულტინუკლეომიკის კონცეფცია მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის განვითარების მომავალი მიმართულება იქნება. ეს ნაშრომი წარმოადგენს მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის პირველ სისტემატურ მიმოხილვას მსოფლიოში, რომელიც მოიცავს მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის თეორიულ საფუძვლებს, კლინიკურ კვლევამდელ კვლევას, კლინიკურ ტრანსფორმაციას, აპარატურის განვითარებას, ალგორითმის პროგრესს, საინჟინრო პრაქტიკას და სხვა ასპექტებს (სურათი 2). ამავდროულად, მეცნიერთა გუნდმა დასავლეთ ჩინეთის საავადმყოფოს პროფესორ სონგ ბინთან ერთად დაასრულა პირველი მიმოხილვითი სტატია ჩინეთში მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის კლინიკური ტრანსფორმაციის შესახებ, რომელიც გამოქვეყნდა ჟურნალ „Insights into Imaging“-ში [2]. მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის შესახებ სტატიების სერიის გამოქვეყნება აჩვენებს, რომ „ფილიპსი“ ნამდვილად ავითარებს მრავალბირთვიან მოლეკულურ ვიზუალიზაციას ჩინეთში, ჩინელ მომხმარებლებთან და ჩინელ პაციენტებთან. „ჩინეთში, ჩინეთისთვის“ ძირითადი კონცეფციის შესაბამისად, „ფილიპსი“ გამოიყენებს მრავალბირთვიან მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფიას ჩინეთში მაგნიტური რეზონანსის განვითარების ხელშესაწყობად და ჯანსაღი ჩინეთის საქმის დასახმარებლად.

მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია ახალი ტექნოლოგიაა. მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის პროგრამული უზრუნველყოფისა და აპარატურის განვითარებასთან ერთად, მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია გამოიყენება ადამიანის სისტემების საბაზისო და კლინიკური ტრანსლაციური კვლევისთვის. მისი უნიკალური უპირატესობა ის არის, რომ მას შეუძლია რეალურ დროში აჩვენოს დინამიური მეტაბოლური პროცესები სხვადასხვა პათოლოგიურ პროცესში, რითაც იძლევა დაავადებების ადრეული დიაგნოსტიკის, ეფექტურობის შეფასების, მკურნალობის შესახებ გადაწყვეტილების მიღებისა და მედიკამენტების შემუშავების შესაძლებლობას. შესაძლოა, მან პათოგენეზის ახალი მექანიზმების შესწავლაშიც კი შეუწყოს ხელი.

ამ სფეროს შემდგომი განვითარების ხელშეწყობისთვის აუცილებელია კლინიკური ექსპერტების აქტიური მონაწილეობა. მრავალბირთვიანი პლატფორმების კლინიკურიზაციის განვითარება უმნიშვნელოვანესია, მათ შორის ძირითადი სისტემების მშენებლობა, ტექნოლოგიების სტანდარტიზაცია, შედეგების რაოდენობრივი განსაზღვრა და სტანდარტიზაცია, ახალი ზონდების შესწავლა, მრავალი მეტაბოლური ინფორმაციის ინტეგრაცია და ა.შ., გარდა ამისა, უფრო პერსპექტიული მრავალცენტრიანი კვლევების შემუშავება, რათა კიდევ უფრო წახალისდეს მოწინავე მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის ტექნოლოგიის კლინიკური ტრანსფორმაცია. ჩვენ მტკიცედ გვჯერა, რომ მრავალბირთვიანი მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია ფართო ასპარეზს შექმნის ვიზუალიზაციისა და კლინიკური ექსპერტებისთვის კლინიკური კვლევების ჩასატარებლად და მისი შედეგები სარგებელს მოუტანს პაციენტებს მთელ მსოფლიოში.