現在、磁気共鳴画像法（MRI）は、従来の構造イメージングや機能イメージングから分子イメージングへと発展しています。多核MRは、空間分解能を維持しながら、人体内の様々な代謝情報を取得し、生理学的および病理学的プロセスの検出特異性を向上させることができ、現在、生体内での動的な分子代謝を非侵襲的に定量的に分析できる唯一の技術です。
マルチコアMR研究の深化に伴い、腫瘍、心血管疾患、神経変性疾患、内分泌系、消化器系、呼吸器系疾患の早期スクリーニング・診断、そして治療プロセスの迅速な評価など、幅広い応用が期待されています。フィリップスの最新マルチコア臨床研究プラットフォームは、画像診断医と臨床医による最先端の臨床研究の実施を支援します。フィリップス臨床技術サポート部門の孫鵬博士と王家正博士は、マルチNMRの最先端の開発と、フィリップスの新しいマルチコアMRプラットフォームの研究方向性について詳細に紹介しました。
磁気共鳴法は、その歴史の中で、物理学、化学、生物学、医学の分野にわたり、5回ノーベル賞を受賞しており、基礎物理原理、有機分子構造、生体高分子構造ダイナミクス、臨床医用画像などで大きな成果を上げています。その中でも、磁気共鳴画像法は最も重要な臨床医用画像技術の一つとなり、人体の様々な部位の様々な疾患の診断に広く使用されています。医療ニーズの継続的な向上に伴い、早期診断と迅速な有効性評価への大きな需要が、磁気共鳴画像法の発展を促進し、従来の構造画像（T1w、T2w、PDwなど）、機能画像（DWI、PWIなど）から分子画像（1H MRSおよびマルチコアMRS / MRI）へと発展しています。
1HベースのMR技術は、その複雑な背景、スペクトルの重複、水/脂肪の圧縮といった問題により、分子イメージング技術としての適用範囲が限られています。検出できる分子（コリン、クレアチン、NAAなど）は限られており、動的な分子代謝過程の把握は困難です。多核MRは、多様な核種（23Na、31P、13C、129Xe、17O、7Li、19F、3H、2H）をベースとしており、高解像度・高特異性で人体の多様な代謝情報を取得できます。現在、人体の動的な分子代謝過程を定量的に分析できる唯一の非侵襲的（安定同位体、放射能なし、グルコース、アミノ酸、脂肪酸の標識 - 無毒）な技術です。
磁気共鳴ハードウェアシステム、高速シーケンス法（マルチバンド、スパイラル）、加速アルゴリズム（圧縮センシング、ディープラーニング）の継続的な進歩により、マルチコアMRイメージング/分光法は徐々に成熟しています。（1）最先端の分子生物学、生化学、人間の代謝研究にとって重要なツールになることが期待されています。（2）科学的研究から臨床実践に移行するにつれて（マルチコアMRに基づく多くの臨床試験が進行中です、図1）、癌、心血管疾患、神経変性疾患、消化器系疾患、呼吸器系疾患の早期スクリーニングと診断、および迅速な有効性評価において幅広い展望があります。
MR分野は複雑な物理原理と高度な技術的難易度を特徴としており、マルチコアMRは少数のトップエンジニアリング研究機関による独自の研究分野となっています。マルチコアMRは数十年にわたる開発を経て大きな進歩を遂げてきましたが、この分野を真に患者に役立つものに発展させるには、依然として十分な臨床データが不足しています。
フィリップスは、MR分野における不断の革新に基づき、ついにマルチコアMRの開発ボトルネックを打破し、業界最多の核種を搭載した新たな臨床研究プラットフォームを発表しました。 このプラットフォームは、世界で唯一EU安全適合認証（CE）と米国食品医薬品局（FDA）の認証を取得したマルチコアシステムであり、製品レベルのフルスタックマルチコアMRソリューション（FDA承認コイル、フルシーケンスカバレッジ、オペレーターステーション標準再構成）を実現します。 ユーザーは、専門の磁気共鳴物理学者、コードエンジニア、RF勾配設計者を備える必要がなく、従来の1H分光法/イメージングよりも簡単です。 マルチコアMRの運用コストを最大限に削減し、科学研究モードと臨床モードを自由に切り替え、コスト回収が最も速く、マルチコアMRが真に臨床に浸透します。
マルチコアMRは現在、「第14次5カ年医療機器産業発展計画」の重要な方向性であり、医療用画像診断が日常業務を打破し、最先端のバイオメディカルと融合するための重要な中核技術です。フィリップス中国の科学者チームは、顧客の科学研究およびイノベーション能力の向上を原動力に、マルチコアMRの体系的な研究を実施しました。孫鵬博士、王家正博士らは、バイオメディシン（中国科学院分光学第一領域のトップジャーナル）において、NMRにおけるMR核オミクスの概念を初めて提唱しました。これは、異なる核種に基づくMRを使用して、さまざまな細胞機能と病理学的プロセスを観察できるもので、これにより、病気と治療の総合的な判断と評価を行うことができます[1]。MRマルチ核オミクスの概念は、MR開発の将来の方向となるでしょう。この論文は、マルチコアMRの理論的基礎、前臨床研究、臨床転換、ハードウェア開発、アルゴリズムの進歩、エンジニアリングの実践などの側面を網羅した、世界初のマルチコアMRの体系的なレビューです（図2）。 同時に、科学者チームはWest China HospitalのSong Bin教授と協力し、中国におけるマルチコアMRの臨床転換に関する初のレビュー記事を完成させ、Insights into Imaging誌[2]に掲載しました。 マルチコアMRに関する一連の記事の出版は、フィリップスがマルチコア分子イメージングの最先端を中国、中国の顧客、そして中国の患者に真にもたらしたことを示しています。 「中国で、中国のために」という中核理念に沿って、フィリップスはマルチコアMRを活用して中国の磁気共鳴の発展を促進し、健康な中国づくりに貢献していきます。
多核MRIは新興技術です。MRソフトウェアとハードウェアの発展に伴い、多核MRIはヒトシステムの基礎研究および臨床トランスレーショナルリサーチに応用されてきました。その独自の利点は、様々な病態過程における動的な代謝プロセスをリアルタイムで観察できることです。これにより、疾患の早期診断、有効性評価、治療方針の決定、そして医薬品開発の可能性が広がります。さらには、新たな病態メカニズムの解明にも役立つ可能性があります。
この分野の更なる発展を促進するためには、臨床専門家の積極的な参加が必要です。マルチコアプラットフォームの臨床化開発は、基本システムの構築、技術の標準化、結果の定量化・標準化、新規プローブの探索、複数の代謝情報の統合など、多施設共同試験の実施に加え、より前向きな多施設共同試験の開発など、極めて重要です。これにより、先進的なマルチコアMR技術の臨床への変革をさらに推進します。私たちは、マルチコアMRが画像診断および臨床専門家に臨床研究を行うための幅広い舞台を提供し、その成果が世界中の患者に利益をもたらすと確信しています。
投稿日時: 2023年12月9日