研究表明,调整MRI追踪肌酸可能会发现心脏问题

宾夕法尼亚医药研究表明,调整MRI追踪肌酸可能会发现心脏问题
左边是健康心肌的肌酸CEST图,右边是八周大的梗死组织,肌酸明显减少。右边的箭头表示心脏组织梗死区域。信贷:自然医学

一种新的MRI方法来映射心脏更高的决议,可能有助于临床医生和科学家比传统的诊断方法发现异常和疾病,宾夕法尼亚大学佩斯曼医学院的研究人员在今天发表的一项新的研究中提出了一项新的研究自然医学。临床前调查结果显示出比具有放射性或对比剂的更安全和更具成本效益的方法的优势。

肌酸是一种自然产生的代谢物,通过肌酸激酶反应帮助所有细胞提供能量,包括那些参与心脏收缩。当从血液供应损失,即使在早期阶段也变得损坏,肌酸水平下降。研究人员利用了一种称为CEST或化学交换饱和度转移的大型动物模型中的这种过程,其测量体内的特定分子,以在区域基础上跟踪肌酸。

该团队由Ravinder Reddy,Phd,博士学位,磁共振和光学成像中心主任,发现通过CEST MRI的成像肌酸可与标准磁共振光谱(MRS)相比提供更高的分辨率用于测量肌酸的使用技术。然而,它的分辨率差使得难以确定内心的损害的究竟是哪个领域。

Reddy说:“CEST测量肌酐是一项很有前途的技术,它有可能改善治疗心脏病甚至其他疾病患者的临床决策,以及更早发现问题。”“除了敏感性的好处和它相对于MRS的优势之外,CEST不需要MRI中使用的放射性或造影剂,这可能会对患者产生不利影响,特别是那些患有肾病的患者,并增加成本。”

今天,基于磁共振成像(MRI)的压力测试也用于识别死心脏组织 - 这是未来问题的警告标志(例如冠状动脉疾病) - 但其达到限制。Reddy表示,MRI通常与造影剂偶联,以帮助点亮问题区域,但它通常不足以发现缺血性(但尚未令人梗死的)区域。

“心脏病发作后,心脏的不同地区以不同的利率损坏。这种新技术将使我们非常精确地研究心脏病发作后心脏中发生的区域变化,使我们能够识别和治疗患者对发展心脏的风险症状开发前失败,“研究共同作者Robert C.Gorman,MD,手术教授,以及Penn医学的心脏手术研究总监。

为了证明CEST检测心脏病的能力,研究人员将肌酸CEST方法应用于大型动物的健康和梗死心肌(心脏的肌肉组织)的MRI扫描仪。在这个过程中,胺(NH2)肌酸质子的核磁化被来自MRI的射频脉冲所饱和。与水交换后,随着水信号的下降,观察饱和度,肌酸浓度变得明显。(在人体内,肌酸可以转化为肌酸酐,可以通过血液和尿液检测,是评估肾功能的重要工具。)

该团队表明,肌酸CEST方法可以映射肌酸水平的变化,并针对心肌组织中的梗塞区域,就像MRS方法一样。然而,他们发现,CEST具有比MRS更高的敏感性的两个数量级。作者说,这一优势可以帮助点击心脏中较小的受损地区,传统方法在传统方法中错过了。

此外,通过在MRI扫描仪内部弯曲的人弯曲犊牛以展示技术正确跟踪分子的能力时,这些团队使用CEST映射到肌肉的增加随着时间的推移而增加。

该方法也可以用于研究正常心脏功能的改变,这种改变也可以在许多其他类型的非缺血性心脏中看到如诸如异常的心脏肥厚 - 以及大脑中的疾病,所说的是。

“虽然水平低于心脏,但在出现异常时,大脑的肌酸水平变化,”Reddy说。“鉴于这种技术的解决方案提高,这提出了在不使用的情况下研究脑疾病的脑病患者也是。“

CEST已被用于成像组织pH,地图蛋白和特定基因表达,但这是作者第一次被用于研究心脏组织的知识。

“在没有辐射暴露的高分辨率下可视化心肌活力或注射造影剂的能力是一个显着的进步。它可以让医生检测损坏的小区域Christina Liu博士说,她负责监督国家生物医学成像和生物工程研究所(NIBIB)分子成像研究的资金,该研究所是国家卫生研究院的一部分。


进一步探索

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更多信息:体内肌酸激酶新陈代谢的体内测绘技术,自然医学,DOI:10.1038 / nm.3436
期刊信息: 自然医学

引文:调整MRI以追踪肌酸可能发现心脏问题,研究表明(2014年1月12日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2014-01-tweaking-mri-track-creatine-heart.html检索(2014年1月12日)
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