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Atualmente, a ressonância magnética (RM) está evoluindo da tradicional imagem estrutural e funcional para a imagem molecular. A RM multinuclear pode obter uma variedade de informações sobre metabólitos no corpo humano, mantendo a resolução espacial, melhorando a especificidade da detecção de processos fisiológicos e patológicos, sendo atualmente a única tecnologia capaz de realizar análises quantitativas não invasivas do metabolismo molecular dinâmico humano in vivo.

Com o aprofundamento da pesquisa em RM multinúcleo, há amplas perspectivas de aplicação na triagem e diagnóstico precoce de tumores, doenças cardiovasculares, doenças neurodegenerativas, doenças do sistema endócrino, digestivo e respiratório, além de avaliação rápida do processo de tratamento. A mais recente plataforma de pesquisa clínica multinúcleo da Philips auxiliará médicos clínicos e de imagem a realizar pesquisas clínicas de ponta. O Dr. Sun Peng e o Dr. Wang Jiazheng, do Departamento de Suporte Clínico e Técnico da Philips, apresentaram em detalhes o desenvolvimento de ponta da RM multinúcleo e a direção da pesquisa da nova plataforma de RM multinúcleo da Philips.

A ressonância magnética ganhou o Prêmio Nobel cinco vezes em sua história, nas áreas de física, química, biologia e medicina, e alcançou grande sucesso em princípios básicos da física, estrutura molecular orgânica, dinâmica da estrutura macromolecular biológica e imagem médica clínica. Entre elas, a ressonância magnética tornou-se uma das tecnologias de imagem médica clínica mais importantes, amplamente utilizada no diagnóstico de diversas doenças em diversas partes do corpo humano. Com a melhoria contínua das necessidades de saúde, a enorme demanda por diagnóstico precoce e avaliação rápida da eficácia está promovendo o desenvolvimento da ressonância magnética, desde a imagem estrutural tradicional (T1w, T2w, PDw, etc.), imagem funcional (DWI, PWI, etc.) até a imagem molecular (RMS de 1H e MRS/RM multi-core).

O complexo background da tecnologia de RM baseada em 1H, espectros sobrepostos e compressão de água/gordura limitam seu espaço como uma tecnologia de imagem molecular. Apenas um número limitado de moléculas (colina, creatina, NAA, etc.) pode ser detectado, e é difícil obter processos metabólicos moleculares dinâmicos. Com base em uma variedade de nuclídeos (23Na, 31P, 13C, 129Xe, 17O, 7Li, 19F, 3H, 2H), a RM multinuclear pode obter uma variedade de informações sobre metabólitos do corpo humano, com alta resolução e alta especificidade, e é atualmente o único não invasivo (isótopo estável, sem radioatividade; Rotulagem de metabólitos endógenos (glicose, aminoácidos, ácidos graxos - não tóxicos) para análise quantitativa de processos metabólicos moleculares dinâmicos humanos.

Com os avanços contínuos no sistema de hardware de ressonância magnética, método de sequência rápida (multibanda, espiral) e algoritmo de aceleração (detecção comprimida, aprendizado profundo), a imagem/espectroscopia de ressonância magnética multinúcleo está gradualmente amadurecendo: (1) espera-se que se torne uma ferramenta importante para a pesquisa de ponta em biologia molecular, bioquímica e metabolismo humano; (2) À medida que passa da pesquisa científica para a prática clínica (vários ensaios clínicos baseados em ressonância magnética multinúcleo estão em andamento, FIG. 1), ela tem amplas perspectivas na triagem e diagnóstico precoce de câncer, doenças cardiovasculares, neurodegenerativas, digestivas e respiratórias, e avaliação rápida de eficácia.

Devido aos princípios físicos complexos e à alta dificuldade técnica da área de RM, a RM multicore tem sido uma área de pesquisa exclusiva de algumas das principais instituições de pesquisa em engenharia. Embora a RM multicore tenha feito progressos significativos após décadas de desenvolvimento, ainda faltam dados clínicos suficientes para que esta área avance e realmente atenda aos pacientes.

Com base na inovação persistente no campo da RM, a Philips finalmente quebrou o gargalo do desenvolvimento da RM multinúcleo e lançou uma nova plataforma de pesquisa clínica com o maior número de nuclídeos do setor. A plataforma é o único sistema multinúcleo do mundo a receber a Certificação de Conformidade de Segurança da UE (CE) e a certificação da Food and Drug Administration (FDA) dos EUA, permitindo uma solução de RM multinúcleo de pilha completa em nível de produto: bobinas aprovadas pela FDA, cobertura de sequência completa e reconstrução padrão da estação do operador. Os usuários não precisam estar equipados com físicos de ressonância magnética profissionais, engenheiros de código e projetistas de gradiente de RF, o que é mais fácil do que a espectroscopia/imagem 1H tradicional. Maximize a redução dos custos operacionais de RM multinúcleo, alternância livre entre pesquisa científica e modo clínico, a recuperação de custos mais rápida, para que a RM multinúcleo realmente se encaixe na clínica.

A RM multinúcleo é agora a principal direção do "14º Plano Quinquenal de Desenvolvimento da Indústria de Equipamentos Médicos" e é uma tecnologia essencial para imagens médicas que rompem com a rotina e se combinam com a biomedicina de ponta. A equipe de cientistas da Philips China, impulsionada pela melhoria da pesquisa científica e das capacidades de inovação dos clientes, conduziu pesquisas sistemáticas sobre RM multinúcleo. Dr. Sun Peng, Dr. Wang Jiazheng et al. propuseram pela primeira vez o conceito de RM-nucleômica em RMN em Biomedicina (principal Jornal da Primeira Região de Espectroscopia da Academia Chinesa de Ciências), que pode usar RM com base em diferentes nuclídeos para observar uma variedade de funções celulares e processos patológicos. Assim, o julgamento e a avaliação abrangentes da doença e do tratamento podem ser feitos [1]. O conceito de RM multinucleômica será a direção futura do desenvolvimento da RM. Este artigo é a primeira revisão sistemática de RM multinúcleo no mundo, abrangendo a base teórica da RM multinúcleo, pesquisa pré-clínica, transformação clínica, desenvolvimento de hardware, progresso de algoritmos, prática de engenharia e outros aspectos (Figura 2). Ao mesmo tempo, a equipe de cientistas colaborou com o Professor Song Bin, do Hospital da China Ocidental, para concluir o primeiro artigo de revisão sobre a transformação clínica da ressonância magnética multicore na China, publicado na revista Insights into Imaging [2]. A publicação de uma série de artigos sobre ressonância magnética multicore demonstra que a Philips realmente traz a vanguarda da imagem molecular multicore para a China, para clientes chineses e para pacientes chineses. Em linha com o conceito central de "na China, para a China", a Philips usará a ressonância magnética multicore para promover o desenvolvimento da ressonância magnética na China e contribuir para a causa de uma China saudável.

A ressonância magnética multinuclear é uma tecnologia emergente. Com o desenvolvimento de softwares e hardwares de ressonância magnética, a ressonância magnética multinuclear tem sido aplicada à pesquisa translacional básica e clínica de sistemas humanos. Sua vantagem única é a capacidade de exibir processos metabólicos dinâmicos em tempo real em diferentes processos patológicos, proporcionando possibilidades para o diagnóstico precoce de doenças, avaliação da eficácia, tomada de decisão terapêutica e desenvolvimento de medicamentos. Pode até mesmo auxiliar na exploração de novos mecanismos de patogênese.

Para promover o desenvolvimento desta área, é necessária a participação ativa de especialistas clínicos. O desenvolvimento clínico de plataformas multicore é crucial, incluindo a construção de sistemas básicos, a padronização de tecnologias, a quantificação e padronização de resultados, a exploração de novas sondas, a integração de múltiplas informações metabólicas, etc., além do desenvolvimento de mais ensaios multicêntricos prospectivos, a fim de promover ainda mais a transformação clínica da tecnologia avançada de ressonância magnética multicore. Acreditamos firmemente que a ressonância magnética multicore proporcionará um amplo espaço para especialistas em imagem e clínicos realizarem pesquisas clínicas, e seus resultados beneficiarão pacientes em todo o mundo.