Introduzione. Negli ultimi anni, l’imaging quantitativo in risonanza magnetica ha assunto un ruolo sempre più centrale nello studio dei processi molecolari e metabolici dei tessuti, superando i limiti dell’imaging strutturale convenzionale. Tra le tecniche più promettenti, l’imaging Amide Proton Transfer (APT), basato sul principio del Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST), consente di rilevare il contenuto proteico endogeno e di ottenere informazioni sul metabolismo cellulare senza l’impiego di mezzi di contrasto esogeni. Questa metodica si configura come un potenziale biomarcatore metabolico non invasivo, con ampie prospettive di applicazione in ambito clinico e di ricerca. Obiettivo. La tesi si propone di analizzare i principi fisici, le caratteristiche tecniche e le potenzialità cliniche della tecnica CEST applicata alla risonanza magnetica, con particolare attenzione all’imaging APT. Inoltre, mira a esaminare le principali applicazioni della metodica in oncologia, neurologia e imaging metabolico, evidenziandone vantaggi, limiti e prospettive di sviluppo come strumento diagnostico avanzato. Materiali e metodi. Il lavoro si basa su una revisione della letteratura scientifica condotta attraverso la consultazione delle banche dati PubMed, Scopus e ScienceDirect. Sono stati analizzati articoli selezionati in base alla rilevanza scientifica e all’attinenza con i temi trattati, al fine di fornire una sintesi critica e aggiornata dei principi teorici, degli aspetti tecnici e delle applicazioni cliniche della tecnica CEST, con particolare riferimento all’imaging APT. Risultati. La revisione evidenzia che il CEST imaging rappresenta un’evoluzione significativa della risonanza magnetica avanzata. L’imaging APT si è dimostrato particolarmente utile nella caratterizzazione dei tumori cerebrali, nella valutazione del tessuto ischemico e nello studio delle malattie neurodegenerative. Rispetto alle sequenze convenzionali, la metodica offre una maggiore sensibilità alle alterazioni metaboliche precoci, sebbene presenti criticità legate alla complessità delle procedure di acquisizione e post-elaborazione e alla mancanza di protocolli standardizzati. Conclusioni. La tecnica CEST, e in particolare l’imaging APT, si conferma come un approccio innovativo e promettente nell’ambito dell’imaging molecolare tramite risonanza magnetica. La capacità di fornire informazioni sul contenuto proteico e sul metabolismo cellulare apre nuove prospettive per la diagnosi precoce, il monitoraggio terapeutico e la comprensione dei meccanismi patologici. Nonostante le attuali limitazioni tecniche, la CEST imaging si configura come un ponte tra l’imaging strutturale e quello molecolare, delineando una traiettoria verso una medicina di precisione sempre più personalizzata, predittiva e quantitativa.
Risonanza magnetica avanzata: principi e applicazioni sulla tecnica APT-CEST
MONETTI, ENRICO
2024/2025
Abstract
Introduzione. Negli ultimi anni, l’imaging quantitativo in risonanza magnetica ha assunto un ruolo sempre più centrale nello studio dei processi molecolari e metabolici dei tessuti, superando i limiti dell’imaging strutturale convenzionale. Tra le tecniche più promettenti, l’imaging Amide Proton Transfer (APT), basato sul principio del Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST), consente di rilevare il contenuto proteico endogeno e di ottenere informazioni sul metabolismo cellulare senza l’impiego di mezzi di contrasto esogeni. Questa metodica si configura come un potenziale biomarcatore metabolico non invasivo, con ampie prospettive di applicazione in ambito clinico e di ricerca. Obiettivo. La tesi si propone di analizzare i principi fisici, le caratteristiche tecniche e le potenzialità cliniche della tecnica CEST applicata alla risonanza magnetica, con particolare attenzione all’imaging APT. Inoltre, mira a esaminare le principali applicazioni della metodica in oncologia, neurologia e imaging metabolico, evidenziandone vantaggi, limiti e prospettive di sviluppo come strumento diagnostico avanzato. Materiali e metodi. Il lavoro si basa su una revisione della letteratura scientifica condotta attraverso la consultazione delle banche dati PubMed, Scopus e ScienceDirect. Sono stati analizzati articoli selezionati in base alla rilevanza scientifica e all’attinenza con i temi trattati, al fine di fornire una sintesi critica e aggiornata dei principi teorici, degli aspetti tecnici e delle applicazioni cliniche della tecnica CEST, con particolare riferimento all’imaging APT. Risultati. La revisione evidenzia che il CEST imaging rappresenta un’evoluzione significativa della risonanza magnetica avanzata. L’imaging APT si è dimostrato particolarmente utile nella caratterizzazione dei tumori cerebrali, nella valutazione del tessuto ischemico e nello studio delle malattie neurodegenerative. Rispetto alle sequenze convenzionali, la metodica offre una maggiore sensibilità alle alterazioni metaboliche precoci, sebbene presenti criticità legate alla complessità delle procedure di acquisizione e post-elaborazione e alla mancanza di protocolli standardizzati. Conclusioni. La tecnica CEST, e in particolare l’imaging APT, si conferma come un approccio innovativo e promettente nell’ambito dell’imaging molecolare tramite risonanza magnetica. La capacità di fornire informazioni sul contenuto proteico e sul metabolismo cellulare apre nuove prospettive per la diagnosi precoce, il monitoraggio terapeutico e la comprensione dei meccanismi patologici. Nonostante le attuali limitazioni tecniche, la CEST imaging si configura come un ponte tra l’imaging strutturale e quello molecolare, delineando una traiettoria verso una medicina di precisione sempre più personalizzata, predittiva e quantitativa.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/98384