Trabajo de la asignatura Métodos Instrumentales y experimentales en Química y Biotecnología del Máster en Química y Biotecnología

1. Tania Ceniceros y Sara Ruiz
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1H-MRS DE CAMPO ALTO EN TUMORES DE CEREBRO HUMANO
La resonancia magnética (RM) ha demostrado ser una herramienta indispensable tanto para
investigadores como para clínicos, ya que puede detectar fácilmente anormalidades
estructurales de diversas enfermedades. Sin embargo, la RM no es específica para definir la
patología subyacente y, en varios casos, el diagnóstico puede seguir siendo probable o incluso
posible. Por otro lado, la espectroscopía de resonancia magnética (MRS) puede lograr un alto
grado de especificidad diagnóstica, ya que puede detectar los cambios bioquímicos que
acompañan a las enfermedades. En la actualidad, la MRS del cerebro tiene una serie de
aplicaciones clínicas, incluyendo la caracterización de tumores cerebrales y la monitorización del
tratamiento, epilepsia, infección, accidente cerebrovascular, esclerosis múltiple, traumatismos,
trastornos metabólicos y degenerativos procesos, tales como la enfermedad de Alzheimer y la
enfermedad de Parkinson.
La espectroscopia de resonancia magnética de protones (1
H-MRS) del cerebro revela
información bioquímica específica sobre los metabolitos cerebrales, que pueden apoyar el
diagnóstico clínico y mejorar la comprensión de los trastornos neurológicos. Las ventajas de la
realización 1
H-MRS a intensidades de campo más altas incluyen una mejor relación señal-ruido
(SNR) y el aumento espectral, la resolución espacial y temporal, lo que permite la adquisición de
alta calidad, los espectros fácilmente cuantificables en tiempos de formación de imágenes
aceptables. Además de mejorar la precisión de la medición de N-acetilaspartato, colina, creatina
y mio-inositol, los sistemas de campo alto permiten la medición de alta resolución de otros
metabolitos, como el glutamato, la glutamina, el ácido γ-aminobutírico, el scyllo-inositol,
aspartato, taurina, N-acetilaspartilglutamato, glucosa y aminoácidos ramificados, ampliando así
el rango de información metabólica. Sin embargo, estas ventajas pueden verse obstaculizadas
por dificultades técnicas intrínsecas dependientes del campo, como la disminución de la señal
T2, los errores de dispersión del desplazamiento químico, las anomalías de la modulación J, el
aumento de la susceptibilidad magnética, los artefactos de corriente, las limitaciones en el
diseño de bobinas de radiofrecuencia homogénea y sensible (RF), inestabilidad del campo
magnético y problemas de seguridad. Varios estudios demostraron que estas limitaciones se
pueden superar, lo que sugiere que la optimización apropiada de alto campo 1
H-MRS ampliaría
la aplicación en los campos de la investigación clínica y la rutina de diagnóstico.
MRS se puede realizar con diferentes núcleos, incluyendo 1
H, también se utiliza en MRI, 31
P, 13
C,
15
N, 19
F y 23
Na; Sin embargo, 1
H y 31
P son los más utilizados en clínica MRS.

2. Tania Ceniceros y Sara Ruiz
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Ejemplo de 2D multivoxel SI a 3T
utilizando PRESS (TR 2000 / TE 144 ms).
(A) Imágenes axiales de FLAIR de un
varón de 71 años que muestra un
glioma de alto grado en la región
parietal izquierda y el volumen de
interés. (B) Espectros de las cajas
correspondientes en A.
Los mapas de colina (C) y N-
acetilaspartato (D) que muestran
niveles de colina elevados y N-
acetilaspartato disminuido en el área
del tumor. La escala de color
representa la señal de metabolito más
fuerte con rojo y, la más débil, con azul
oscuro.
Bibliografía:
Di Costanzo, A., Trojsi, F., Tosetti, M., Giannatempo, G. M., Nemore, F., Piccirillo, M., Bonavita,
S., Tedeschi, G., Scarabino, T. (2003). High-field proton MRS of human brain. European
Journal of Radiology, 48(2), 146-153. doi: 10.1016/j.ejrad.2003.08.009