Avaliação metabólica de tumores cerebrais por espectroscopia de ressonância magnética de prótons (¹H-MRS): Análise comparativa entre sistemas de 1,5 T e 3T
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i11.49875Palavras-chave:
Espectroscopia por Ressonância Magnética de Prótons, Tumores cerebrais, Metabólitos.Resumo
Introdução: A espectroscopia de prótons por ressonância magnética (¹H-MRS) é uma ferramenta não invasiva relevante para a detecção de metabólitos em tumores cerebrais, possibilitando identificar alterações bioquímicas precoces antes da manifestação morfológica nas imagens convencionais. No entanto, fatores técnicos, como a intensidade do campo magnético e as diferenças entre fabricantes de equipamentos, podem influenciar a acurácia dos achados. Objetivos: Analisar os principais achados metabólicos obtidos por meio da ¹H-MRS em tumores cerebrais e comparar o desempenho de equipamentos de diferentes fabricantes (Siemens, GE e Philips), operando em campos magnéticos de 1,5T e 3T, com foco na sensibilidade diagnóstica. Método: Foi conduzida uma revisão sistemática conforme as diretrizes PRISMA. Foram incluídos estudos publicados nos últimos dez anos nas bases MEDLINE/PubMed que aplicaram ¹H-MRS na avaliação de tumores cerebrais, priorizando a detecção de metabólitos como N-acetil aspartato (NAA), colina (Cho), creatina (Cr), lactato (Lac) e mio-inositol (mi). Ao todo, 33 artigos foram elegíveis. Resultados: A intensidade do campo magnético teve maior impacto sobre a qualidade espectral do que a marca do equipamento. Sistemas de 3T demonstraram melhor resolução, maior relação sinal-ruído e maior capacidade de detecção de metabólitos de baixa concentração, como Mi e Lac. As razões NAA/Cr e Cho/Cr mostraram-se mais precisas em 3T. As diferenças entre fabricantes foram mínimas. Conclusão: A ¹H-MRS é valiosa para o diagnóstico e monitoramento de tumores cerebrais. Campos magnéticos de 3T proporcionam maior sensibilidade e especificidade, sendo essencial padronizar protocolos em estudos multicêntricos.
Referências
Cai, K., Tain, R. W., Zhou, X. J., Damen, F. C., Scotti, A. M., Hariharan, H., et al. (2017). Creatine CEST MRI for differentiating gliomas with different degrees of aggressiveness. Molecular Imaging and Biology, 19(2), 225–232. https://doi.org/10.1007/s11307-016-1009-1
Chaumeil, M. M., Radoul, M., Najac, C., Eriksson, P., Viswanath, P., Blough, M. D., et al. (2016). Hyperpolarized 13C MR imaging detects no lactate production in mutant IDH1 gliomas: Implications for diagnosis and response monitoring. NeuroImage: Clinical, 12, 593–601. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2016.08.005
Dou, W., Zhang, M., Zhang, X., Li, Y., Chen, H., Li, S., et al. (2015). Convex-envelope based automated quantitative approach to multi-voxel 1H-MRS applied to brain tumor analysis. PLoS ONE, 10(6), e0126830. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0126830
El-Abtah, M. E., Wenke, M. R., Talati, P., Fu, M., Kim, D., Weerasekera, A., et al. (2022). Myo-inositol levels measured with MR spectroscopy can help predict failure of antiangiogenic treatment in recurrent glioblastoma. Radiology, 303(2), 328–336. https://doi.org/10.1148/radiol.212134
Frank, S. M., Becker, M., Malloni, W. M., Sasaki, Y., Greenlee, M. W., & Watanabe, T. (2023). Protocol to conduct functional magnetic resonance spectroscopy in different age groups of human participants. STAR Protocols, 4(3), 102219. https://doi.org/10.1016/j.xpro.2023.102219
Hangel, G., Niess, E., Lazen, P., Bednarik, P., Bogner, W., & Strasser, B. (2022). Emerging methods and applications of ultra-high field MR spectroscopic imaging in the human brain. Analytical Biochemistry, 642, 114510. https://doi.org/10.1016/j.ab.2022.114510
Huang, C., Peng, Y., Lin, E., Ni, Z., Lin, X., Zhan, H., et al. (2022). Adaptable singlet-filtered nuclear magnetic resonance spectroscopy for chemical and biological applications. Analytical Chemistry, 94(36), 12328–12335. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c02460
Ifa, D. R., Wu, C., Ouyang, Z., & Cooks, R. G. (2010). Desorption electrospray ionization and other ambient ionization methods: Current progress and preview. Analyst, 135(4), 669–681. https://doi.org/10.1039/b925268k
Kim, M. M., Parolia, A., Dunphy, M. P., & Venneti, S. (2016). Non-invasive metabolic imaging of brain tumours in the era of precision medicine. Nature Reviews Clinical Oncology, 13(12), 725–739. https://doi.org/10.1038/nrclinonc.2016.121
Molloy, A. R., Najac, C., Viswanath, P., Lakhani, A., Subramani, E., Batsios, G., et al. (2020). MR-detectable metabolic biomarkers of response to mutant IDH inhibition in low-grade glioma. Theranostics, 10(17), 7841–7855. https://doi.org/10.7150/thno.46356
Mukherjee, D., Trigo-Mouriño, P., Jiang, Y., Nowak, T., Shchurik, V., Adpressa, D. A., et al. (2022). Rapid antibody conformational screening by matrix-assisted laser desorption/ionization hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Journal of Separation Science, 45(23), 4434–4443. https://doi.org/10.1002/jssc.202200479
Öz, G., Deelchand, D. K., Wijnen, J. P., Mlynárik, V., Xin, L., Mekle, R., et al. (2020). Advanced single voxel 1H magnetic resonance spectroscopy techniques in humans: Experts’ consensus recommendations. NMR in Biomedicine, 33(1), e4236. https://doi.org/10.1002/nbm.4236
Page, M. J., McKenzie, J. E., Bossuyt, P. M., Boutron, I., Hoffmann, T. C., Mulrow, C. D., et al. (2021). The PRISMA 2020 statement: An updated guideline for reporting systematic reviews. PLOS Medicine, 18(3), e1003583. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003583
Payne, G. S., Harris, L. M., Cairns, G. S., Messiou, C., de Souza, N. M., Macdonald, A., et al. (2016). Validating a robust double-quantum-filtered 1H MRS lactate measurement method in high-grade brain tumours. NMR in Biomedicine, 29(2), 256–266. https://doi.org/10.1002/nbm.3451
Pereira, A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [free ebook]. Santa Maria: Editora da UFSM.
Pól, J., Strohalm, M., Havlíček, V., & Volný, M. (2010). Molecular mass spectrometry imaging in biomedical and life science research. Histochemistry and Cell Biology, 134(5), 423–443. https://doi.org/10.1007/s00418-010-0720-2
Rabi, I. I., Zacharias, J. R., Millman, S., & Kusch, P. (1938). A new method of measuring nuclear magnetic moment. Physical Review, 53(4), 318–327. https://doi.org/10.1103/PhysRev.53.318
Ranjith, G., Parvathy, R., Vikas, V., Chandrasekharan, K., & Nair, S. (2015). Machine learning methods for the classification of gliomas: Initial results using features extracted from MR spectroscopy. Neuroradiology Journal, 28(2), 106–113. https://doi.org/10.1177/1971400915584979
Saatchian, E., Ehsani, S., & Montazerabadi, A. (2023). Evaluation of two post-processing analysis methods of proton magnetic resonance spectroscopy in glioma tumors. Journal of Biomedical Physics and Engineering, 13(2), 123–132. https://doi.org/10.31661/jbpe.v0i0.2655
Snyder, H. (2019). Literature review as a research methodology: An overview and guidelines. Journal of Business Research, 104, 333–339. https://doi.org/10.1016/J.JBUSRES.2019.07.039.
Steidl, E., Pilatus, U., Hattingen, E., Steinbach, J. P., Zanella, F., Ronellenfitsch, M. W., et al. (2016). Myoinositol as a biomarker in recurrent glioblastoma treated with bevacizumab: A 1H-magnetic resonance spectroscopy study. PLoS ONE, 11(2), e0151390. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0151390
Viard, A., Eustache, F., & Segobin, S. (2021). History of magnetic resonance imaging: A trip down memory lane. Neuroscience, 474, 71–79. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2021.07.009
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Bruna Giovana de Souza Silva, Camila dos Santos Chagas, Fernando Luiz Affonso Fonseca, Emerson Barbosa da Silva
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
