MRS – magnetická rezonanční spektroskopie

Prezentace na téma: "MRS – magnetická rezonanční spektroskopie"— Transkript prezentace:

1 MRS – magnetická rezonanční spektroskopie

2 MR a její využití Anatomické struktury (klasická NMR)
Biochemické procesy (MRS) Funkci (fNMR) Objevena 1937 Isaac Rabi NC 1944 za fyziku

3 Princip metod využívajících NMR
Jádra s lichým počtem jaderních částic se chovají jako magnety rotující kolem své osy (spin). C,H,F,P Vektory jejich magnetického pole orientovány v prostoru zcela náhodně Vnější magnetické pole – zorientují se vektory rovnoběžně s tímto polem Atomy začnou vykonávat precesní pohyb, rotují po povrchu pomyslného kužele Frekvence této rotace – Larmorova frekvence – je specifická pro daný atom v daném magnetickém poli

4 Princip metod využívajících NMR pokračování
Jestliže kolmo na zevní magnetické pole vyšleme el.mag. impulz, začnou jádra, jejichž Larmorova frekvence je shodná s frekvenci impulzu, rezonovat To znamená, že obvod jejich precese se s každým cyklem zvětšuje pokládá do roviny rovnoběžné se zevně působícím impulzem Ve chvíli, kdy kolmý impulz přestane působit, vrací se jaderné částice do původního stabilního stavu = relaxace Přitom dojde k vyzáření el.mag impulzu o určité frekvenci a amplitudě Táto f = Larmorova frekvence jádra, které ji vyzářilo Amplituda je přímo úměrná množství jader daného prvku ve zkoumaném vzorku

5 Princip metod využívajících NMR pokračování II
Tento signál registruje a v případě NMR a fNMR převádí pomocí Fourierových transformací na obraz V případě MRS nechává ve formě spektra

6 MRS Využívá tzv. chemický posun (chemical shift)
Rezonanční frekvence stejného atomu v různých sloučeninách se nepatrně liší Důvodem = interakce mezi mag. poli jednotlivých atomů v molekule Každá molekula má charakteristický spektroskopický otisk Výsledek měření je spektrum složené s různě vysokých vrcholů o různé frekvenci Podle vrcholu poznáme sloučeninu a podle plochy pod křivkou vrcholu koncentraci sloučeniny

7 Jednotlivé druhy rezonanční spektroskopie
Protonová – cívka zaostřena na frekvenční pásmo, ve kterých rezonuje vodík v různých sloučeninách (63MHz) N-acetyl aspartát NAA Kreatin Cholin Myoinositol Laktát Glutamát, aspartát GABA signál je překryt silnějším signálem vody, ten je potlačen komplikovaným algoritmem

8 Jednotlivé druhy rezonanční spektroskopie II
Fosforová MRS P MRS Fosfomonoestery PME Fosfodiestery PDE ATP, ADP, fosfokreatin, anorganický fosfát (Pi) pH v daném okrsku tkáně Není potřeba potlačovat signál vody

9 MRS Metoda umožňuje neinvazivní, in vivo měření koncentrace řady chemických sloučenin v CNS Hodnocení různých biologických procesů /membránový a energetický metabolizmus, koncentrace excitačních a inhibičních neurotransmiterů atd./ Tyto údaje mohou poskytnout nový pohled na příčiny, diagnostiku i terapii řady neuropsychiatrických chorob

10 Výhody a nevýhody Neinvazivní Radiační zátěž nulová
Běžně dostupné přístroje s intenzitou mag. pole 1,5 Tesla Jenom mobilní sloučeniny nelze využít k receptorovým studiím je třeba měřit z velkých objemů, abychom získali měřitelný signál rozlišovací schopnost asi 1 – 10 cm3 potlačení signálu vody nepříznivé vlastnosti fosforu Nestandardizovaná metodologie vyšetření

11 Využití v psychiatrii Schizofrenie Úzkostné poruchy Afektivní poruchy