MRI ของเนื้องอกในสมอง: น้ำตาลแทนที่จะเป็นตัวแทนความคมชัด

สื่อความคมชัดจำเป็นสำหรับการวินิจฉัยเนื้องอก อย่างไรก็ตามความกังวลซ้ำซากถูกเปล่งออกมาซ้ำ ๆ ว่าสื่อคอนทราสต์ที่จัดว่าไม่เป็นอันตรายนั้นอาจไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตหรือไม่ ไม่ว่าในกรณีใดสารละลายน้ำตาลธรรมดาจะสามารถทนได้มากกว่า นักวิทยาศาสตร์จากโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กและศูนย์วิจัยมะเร็งเยอรมันประสบความสำเร็จในการใช้กลูโคสเพื่อทำให้เนื้องอกในสมองมองเห็นได้ในกระบวนการ MRI รูปแบบใหม่ เช่นเดียวกับสารสื่อความคมชัดน้ำตาลช่วยเพิ่มการแสดงภาพของโครงสร้างเนื้อเยื่อ น้ำตาลยังให้คะแนนด้วยคุณสมบัติพิเศษ ตรงกันข้ามกับสารสื่อความคมชัดทั่วไปกลูโคสจะเข้าไปในเซลล์และถูกย่อยสลายที่นั่น เนื่องจากความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของเซลล์เนื้องอกความเหนือกว่านี้อาจเป็นประโยชน์ในการระบุเซลล์มะเร็งที่เติบโตอย่างก้าวร้าว

ตัวแทนความคมชัดไม่เข้าไปในเซลล์ภายใน

ปัจจุบันสื่อความคมชัดถูกใช้เป็นมาตรฐานในการวินิจฉัยเนื้องอกในขั้นตอนการถ่ายภาพเช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRT) ตามเนื้อผ้าสัญญาณโปรตอนจะวัดในน้ำระหว่าง MRI ความแตกต่างของภาพเกิดจากความหนาแน่นของโปรตอนเวลาผ่อนคลายตามยาว (T1) และเวลาคลายตัว (T2) เนื่องจากมีปริมาณน้ำสูงมากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ในร่างกายจึงมีการสร้างภาพโครงสร้างเนื้อเยื่อที่ชัดเจน สารเพิ่มความคมชัดช่วยเพิ่มสัญญาณภายในหลอดเลือดและระหว่างเซลล์ อย่างไรก็ตามพวกมันไม่ได้เจาะเข้าไปในช่องว่างภายในเซลล์ นั่นจะเป็นข้อได้เปรียบของน้ำตาลซึ่งถูกเผาผลาญโดยเซลล์มะเร็งในระดับใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็ว - เพื่อการผลิตพลังงาน

กลูโคสใน PET

วิธีการตรวจวินิจฉัยอีกวิธีหนึ่งคือเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) ใช้ด้านบวกของน้ำตาลอยู่แล้ว อย่างไรก็ตามเพื่อให้สามารถมองเห็นการบริโภคกลูโคสที่เพิ่มขึ้นของเซลล์เนื้องอกได้ต้องใช้โมเลกุลน้ำตาลที่ติดฉลากกัมมันตภาพรังสี นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กและศูนย์วิจัยมะเร็งเยอรมันประสบความสำเร็จในการพัฒนา MRI ด้วยกลูโคสที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสีจึงไม่มีรังสีที่เป็นอันตราย

น้ำตาลเป็นตัวแทนความคมชัด

เพื่อให้เห็นภาพของกลูโคสนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เครื่องตรวจเอกซเรย์สนามสูงที่มีความแรงสนามแม่เหล็ก 7 เทสลา พวกเขายังใช้วิธีพิเศษในการทำให้สัญญาณกลูโคสสามารถมองเห็นได้ ด้วยการพัฒนาใหม่นี้พวกเขาบรรลุความแรงของสัญญาณที่เผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของกลูโคสในเนื้อเยื่อสมองหลังการฉีดสารละลายน้ำตาลอย่างง่าย นักวิจัยอาศัยหลักการที่รู้จักกันดีของผลการถ่ายโอนการดึงดูด อย่างไรก็ตามจนถึงขณะนี้ยังไม่สามารถใช้กลูโคสนี้ได้ ในระหว่างการถ่ายโอนการทำให้เป็นแม่เหล็กสัญญาณของโปรตอนของกลูโคสจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำของร่างกายที่กำหนดในการตรวจเอกซเรย์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ผลกระทบนี้เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของกลูโคสในท้องถิ่นเนื่องจากเศษส่วนของโปรตอนทั้งสองมีอิทธิพลต่อกันและกันผ่านปฏิสัมพันธ์แบบสปิน - สปิน ด้วยวิธีนี้สามารถระบุความเข้มข้นของกลูโคสที่เปลี่ยนแปลงในระดับภูมิภาคตามที่พบในเนื้อเยื่อเนื้องอกได้

โครงการ MRI กลูโคสในเนื้องอกในสมอง

ในโครงการ MRT กลูโคสของพวกเขานักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณกลูโคสในบริเวณที่มีสุขภาพดีและเป็นเนื้องอกของสมอง แต่ยังคงมีคำถามเปิดอยู่ "เรายังไม่ทราบว่าสัดส่วนของกลูโคสที่วัดได้มีการกระจายระหว่างหลอดเลือดและช่องว่างนอกเซลล์ในมือข้างหนึ่งและภายในเซลล์อีกข้างหนึ่งอย่างไร" Heinz-Peter Schlemmer ผู้เขียนการศึกษาและหัวหน้าแผนกรังสีวิทยาที่ศูนย์วิจัยมะเร็งเยอรมัน Schlemmer กล่าวต่อว่า:“ หากได้รับการยืนยันว่าสัญญาณสำคัญจากน้ำตาลนั้นมาจากภายในเซลล์สิ่งนี้จะให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่สำคัญสำหรับการถ่ายภาพเนื้องอกและการทำงานของ MRI ซึ่งสามารถปรับปรุงการวางแผนและการติดตามการบำบัดได้ "

ดังนั้นจึงยังคงต้องรอให้เห็นว่าน้ำตาลจะเข้ามาแทนที่คอนทราสต์มีเดียทั่วไปในอนาคตหรือไม่ การถ่ายภาพด้วยกลูโคส MRI โดยไม่ได้รับรังสีกัมมันตภาพรังสีของผู้ป่วยเป็นความคาดหวังในอนาคต