Moleculaire beeldvorming is een van de belangrijkste aspecten van de medische diagnose van de eenentwintigste eeuw. Een combinatie van biomedische technologie, biogeneeskunde, scheikunde, farmacologie en vele andere wetenschappen leidden de weg naar moleculaire beeldvorming. Er is geen duidelijke definitie voor moleculaire beeldvorming, maar het kan worden beschouwd als een niet-invasieve beeldvormingsmethode op cellulair en moleculair niveau. Een cel is de primaire bouwsteen van het lichaam. Hierdoor is er een directe relatie tussen celbiologie (anatomie) en moleculaire beeldvorming. Als de clinici op dat niveau een duidelijk beeld kunnen vormen, kunnen ze de pathogenese achter een ziekte van een patiënt identificeren. Zo kunnen ze de patiënt op het juiste moment de meest geschikte behandeling geven.

Doel van moleculaire beeldvorming

Het toegekende doel van moleculaire beeldvorming is om het menselijk lichaam te observeren en de afwijkingen te behandelen, maar met de ontwikkeling en vooruitgang van het veld verspreidt het zich over vele gebieden die verband houden met de geneeskunde. De onderzoekslaboratoria waar dierproeven plaatsvinden, maken gebruik van moleculaire beeldvormingsmethoden om snel en nauwkeurig tot hun uiteindelijke resultaten te komen. Ze worden gebruikt voor de diagnose en behandeling van hartaandoeningen, kankers, hersenaandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson en vele andere ziekten.

Moleculaire beeldvormingstechnieken

Vanaf het begin van de jaren negentig kunnen we veel onderzoeken en uitgevoerde werken identificeren op het gebied van moleculaire beeldvorming. In de wereld van vandaag zijn er veel technieken die worden gebruikt voor het genereren van moleculaire beelden. Dit zijn MRI (Magnetic Resonance Imaging), PET (Positron Emission Tomography), SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography), CT (X-ray Computed Tomography), Ultrasound en optische methoden zoals 'Optical Fluorescence Imaging' en 'Optical Bioluminescence Imaging' '.

PET en SPECT zijn twee methoden die verband houden met nucleaire geneeskunde. CT is een geavanceerde methode die is ontwikkeld met dezelfde röntgenmachinetechniek, maar met de mogelijkheid om 3D-beelden te maken. Echografie is een zeer goedkope en niet-radiografische methode waarbij de geluidsresonantie wordt gebruikt om beelden te genereren. MRI gebruikt magnetische resonantie voor de beeldvormingsprocedure.

De optische methoden: kan worden beschouwd als de meest ongehoorde beeldvormingsmethoden. Er zijn twee technologieën die worden gebruikt in optische methoden. De eerste is reportertechnologie en de andere is beeldtechnologie. Reporter technologie identificeert moleculaire processen van het geïnteresseerde gebied. Gewoonlijk zijn deze reporters enzymen of andere eiwitten, die fluorescentie geven aan het beoogde gebied. De beeldtechnologie wordt gebruikt om de gevoelige en nauwkeurige methoden voor fluorescerende visualisatie te ontwikkelen. Deze technologie kan in tweeën worden verdeeld, i) in vivo fluorescentiebeeldvorming en ii) concentreren op het opkomende gebied van fluorescentietomografie.

Vooruitgang in moleculaire beeldvorming

Moleculaire beeldvormingstechnologie heeft een positief toenemende helling in vergelijking met andere medische gebieden, omdat dergelijke nieuwe technieken en methoden elke dag op het veld worden geïntroduceerd. De meeste ontwikkelingen in het veld hebben te maken met machines. Activeerbare of slimme sondes zijn nieuw toegevoegd aan optische en MRI-beeldvorming. De contrastmiddelen (een klein molecuul dat een binding kan maken met het beoogde celgebied en stralen uitstraalt) bieden het voordeel dat ze de ruis verminderen die voortkomt uit signaalproductie. De wetenschappers hebben onlangs enkele andere radiofarmaceutica geïntroduceerd die een kortere halfwaardetijd hebben die geen invloed zullen hebben op uw lichaam in vivo beeldvorming. Ze identificeerden ook enkele radiofarmaceutica die een langere periode meegaan, waardoor u de ruimte krijgt om 3D-beelden te genereren of om beeldverwerking voor een langere periode uit te voeren. Een subveld genaamd MBI (Molecular Breast Imaging) wordt ontwikkeld als een apart aspect en nuttig bij de behandeling van borstkanker. De verbetering van de optische beeldvormingsmethoden vindt ook snel plaats. De fluorescentie moleculaire tomografie (FMT) werd rond 2007 snel ontwikkeld als alternatief voor PET met een hogere doorvoer. (Meer afbeeldingen in minder tijd)

Nucleaire geneeskunde en moleculaire beeldvorming

Bij het lezen van dit artikel ben je misschien op de vraag gekomen: ‘Wat is het verband tussen moleculaire beeldvorming en nucleaire geneeskunde?’ omdat er een vermelding is over nucleaire geneeskunde. PET en SPECT zijn de eerste en meest optimistische methode van moleculaire beeldvorming. Bij de andere beeldvormingsmethoden, zoals MRI en echografie, zijn er altijd complexe en hoog stroomverbruikende methoden om de diepste beelden te genereren. In de nucleaire geneeskunde wordt een radiofarmacon (bijv. 11 C, 18 F en 64 Cu voor PET; 99m Tc, 123 I en 111 In voor SPECT) in het lichaam ingebracht en verspreidt het zich over het hele lichaam en zendt het stralen uit die gedetecteerd door een beeldontvanger. Deze radiofarmaceutica maken contact met het primaire niveau van de lichaamsstructuur (moleculair niveau) en vergemakkelijken de beeldverwerkingsmethode.