Используя технику функциональной магнитно-резонансной интроскопии, ученые из университета Огайо разработали новый подход визуализации опухолевых клеток - "виртуальную биопсию", который позволит делать более достоверными предсказания реакции пациента на лечение.

При помощи рентгеновской томографии, обычно использующейся в онкологии, можно получить информацию о размере и форме опухоли, но ее явно не достаточно для того, чтобы врач мог выработать правильную стратегию лечения.

Используя ЯМР-интроскопию и специальные контрастные агенты, можно определять проницаемость кровеносных сосудов, окружающих опухоль. Иными словами, можно изучить жизнеспособность "системы поддержки" опухоли. ЯМР-интроскопия также очень информативна при изучении гетерогенности сóлидных опухолей. Это чрезвычайно полезно при анализе так называемых "горячих точек" (скоплений клеток внутри или вне опухоли, отличающихся по структуре и свойствам от большинства других), которые часто оказываются стойкими к химиотерапии.

Сущность ЯМР-интроскопии состоит, по сути дела, в реализации особого рода количественного анализа по амплитуде сигнала ядерного магнитного резонанса.

Метод ядерного магнитного резонанса служит для получения послойных ЯМР-изображений объекта. Каждый срез имеет толщину (Thk). Этот способ получения изображения в некотором отношении похож на удаление всего, что находится над срезом и под ним. Срез состоит из отдельных элементов объема, или вокселов. Объем каждого воксела составляет примерно 3 мм3. Магнитно-резонансное изображение состоит из отдельных элементов плоскости, называемых пикселами. Интенсивность пиксела пропорциональна интенсивности ЯМР-сигнала, состоящей из соответствующих элементов объема (вокселов) отображаемого объекта.

В обычной ЯМР-спектроскопии стремятся реализовать, по возможности, наилучшее разрешение спектральных линий. Для этого магнитные системы регулируются таким образом, чтобы в пределах образца создать как можно лучшую однородность поля. В методах ЯМР-интроскопии, напротив, магнитное поле создается заведомо неоднородным. Тогда есть основание ожидать, что частота ядерного магнитного резонанса в каждой точке образца имеет свое собственное значение, отличающееся от значений в других частях. Задав какой-либо код для градаций амплитуды ЯМР сигналов (яркость или цвет на экране монитора), можно получить условное изображение (томограмму) срезов внутренней структуры объекта.

Анализ томографических изображений позволяет буквально видеть те области опухоли, где проведенная химиотерапия была эффективна, а где нет. Известно, что во многих случаях после курса химиотерапии погибает 70 или 80 процентов раковых клеток, но оставшиеся очаги опухоли весьма неохотно поддаются дальнейшей терапии. Теперь, используя функциональную ЯМР-интроскопию, возможно выяснять точно, где и сколько осталось раковых клеток, а также оценить вероятность их уничтожения при дополнительном курсе лечения.

Несмотря на то, что функциональная ЯМР томография предлагает новые способы визуализации, остаются достаточно весомые проблемы организационного плана. Так как этот подход в онкологии достаточно нов, поэтому медики должны договориться о стандартной методологии, т.е. что и как они будут визуализировать, чтобы действительно увидеть то, что необходимо. Кроме того, во время одного изучения опухоли возможно получить около 700-800 изображений, синтез и обработка которых требует применения мощной вычислительной техники и обученных специалистов.

Источник новости: Bio.com

Пересказал В. Цыганков