Ядрено-магнитният резонанс (ЯМР) представлява техника от образната диагностика, при която се генерират изображения чрез използване на магнитното поведение на различни атоми в проба от тъкан, поставена в магнитно поле. Това е неинвазивен метод на изследване, чрез който се произвеждат детайлни триизмерни (3D) изображения на тъкани без използването на вредно (радиационно) лъчение. Ядрено-магнитният резонанс намира приложение в диагностиката и лечението на различни заболявания.
Микро-ЯМР помага при in vivo 3D изобразяване на микроструктура при малки животни. Резултатите от микро-ЯМР анализа често се сравняват с микро-компютърна томография (микро-КТ) с висока разделителна способност.
Микро-ЯМР предлага решения за предклинични изображения при експерименти с малки животни. Някои от тези системи използват криосонди и радиочестотни (RF) намотки, заедно с магнити със силно поле и усъвършенстван софтуер, за създаването на изображения с висока разделителна способност на клетъчно и молекулярно ниво.
Принципи на микро-ЯМР
Системите на ядрено-магнитните резонанси имат магнити, които създават магнитни полета около тъканната проба. Парамагнитни атоми като гадолиний и водород, присъстващи в тъканта, се влияят от това магнитно поле и се подреждат в магнитен дипол.
Радиочестотните намотки, които генерират магнитното поле, се дезактивират за кратък период от време и на атомите се позволява да се отпуснат в нормалното си подреждане. Релаксационните или резонансните характеристики на различните видове тъкани се улавят от системата. С помощта на компютър се генерира изображение на тъканната проба въз основа на събраните резонансни данни.
Приложения на микро-ЯМР
Различни области на изследване, които използват микро-ЯМР, включват фармакология, картографиране на мозъка, изследване на невродегенеративни и психиатрични заболявания.
Ядрено-магнитният резонанс като цяло е особено подходящ за изобразяване на меки тъкани в човешкото тяло. Тъй като при тази технология не се използва увреждащо лъчение, това е предпочитано образно изследване за изобразяване на главния мозък, нервите и гръбначния мозък. Ядрено-магнитният резонанс също така предоставя изображения с по-висока разделителна способност на връзки, мускули и сухожилия в сравнение с рентгенографията или компютърна томография (КТ) и следователно е предпочитан метод на изследване в случаи на наранявания на рамото и коляното.
При ядрено-магнитния резонанс може да бъде направена разлика между бялото и сивото вещество на мозъка и следователно е полезен при диагностицирането на тумори и аневризми. Функционалният ЯМР се използва за изследване на връзката между различните области на мозъка и когнитивните задачи. Това помага да се следи неврологичният статус на пациент.
Референции:
1. National Center for Biotechnology Information (NCBI). MRI in mouse developmental biology
2. National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB). Magnetic Resonance Imaging (MRI)
3. Oxford Academic. Micro-MRI improves the accuracy of clinical diagnosis in cerebral small vessel disease
