Hiperpolarize MRI

Hiperpolarize MRI (daha doğru adıyla Hyperpolarized MRI veya Hiperpolerize MRI) geleneksel MRI'dan çok farklı ve heyecan verici bir gelişme. Normal MRI'da sinyal büyük oranda hidrojen protonlarından (¹H) gelirken, hiperpolerizasyon sayesinde karbon-13 (¹³C) gibi düşük doğal bollukta olan çekirdeklerin sinyali 10.000–100.000 kat artırılabiliyor. Bu sayede vücuttaki gerçek zamanlı metabolik olayları görüntülemek mümkün hale geliyor.

Temel Çalışma Prensibi

Normalde ¹³C sinyali çok zayıf çünkü:

• Doğal bolluğu sadece ~%1,1
• Polarizasyonu (spin hizalanması) çok düşük

Hiperpolerizasyon teknikleri (en yaygın olanı dissolution Dynamic Nuclear Polarization – dDNP) ile bu moleküller aşırı soğukta (yakın Kelvin dereceleri) polarize ediliyor, sonra hızla çözülüp enjekte ediliyor. Polarizasyon vücut sıcaklığında hızla kaybolduğu için (genelde 1–2 dakika içinde), görüntüleme çok hızlı yapılmak zorunda.

En sık kullanılan ajan: [1-¹³C]pyruvate (piruvat).
Piruvat enjekte edildikten sonra hücrelerde şu yolaklara dönüşür ve bu dönüşümler ayrı ayrı görüntülenebilir:

• Laktata dönüşüm → glikoliz (Warburg etkisi – kanserlerde çok artar)
• Alanine dönüşüm
• CO₂ / bikarbonata dönüşüm → oksidatif fosforilasyon (mitokondri aktivitesi)

Bu sayede metabolik fingerprint (parmak izi) çıkarılabiliyor.

Güncel Klinik Durum (2025–2026 itibarıyla)

• Prostat kanseri → en ileri klinik uygulama alanı. Gleason skoru yüksek tümörlerde laktat üretimi çok belirgin artıyor, tedavi cevabını günler içinde gösterebiliyor.
• Meme, beyin, pankreas, karaciğer, böbrek kanserleri ve yumuşak doku sarkomlarında da aktif araştırmalar var.
• Kalp (iskemi, hipertrofik kardiyomiyopati), böbrek (polikistik böbrek hastalığı) ve akciğer (hiperpolerize gazlarla – ¹²⁹Xe) alanlarında da ilerleme sürüyor.
• Çok merkezli konsensus kılavuzları yayınlandı (örneğin 2025 Magn Reson Med makalesi), yani standardize edilmeye başlandı.
• Bazı merkezlerde (özellikle ABD – UCSF, MSKCC, Avrupa – Aarhus) rutin klinik çalışmalara yakınlaşıyor.
• 2026'da daha geniş klinik çalışmalara başlanması bekleniyor (örneğin NVision gibi firmaların yeni polarizatörleriyle).

Avantajları

• Radyasyon yok (PET'e göre büyük avantaj)
• Metabolik yolak-spesifik bilgi verir
• Tedavi cevabını anatomik değişikliklerden çok önce (günler içinde) gösterebiliyor
• Erken evre hastalıkta ve mikroskobik değişikliklerde potansiyel çok yüksek

Zorluklar / Sınırlamalar

• Polarizasyon süresi çok kısa → enjeksiyon + görüntüleme < 2–3 dk içinde bitmeli
• Özel polarizatör cihazı gerekiyor (pahalı ve karmaşık – dissolution DNP)
• ¹³C için özel RF bobinler ve hızlı sekanslar lazım
• Henüz yaygın değil, sadece belli akademik merkezlerde var
• Maliyet yüksek (ama yeni PHIP/SABRE gibi yöntemlerle ucuzlama potansiyeli var)

Kısaca: Hiperpolarize MRI şu anda onko-metabolik görüntülemenin en heyecan verici yeni oyuncusu. Özellikle kanserde tedavi yanıtını çok erken dönemde (yapısal değişiklik olmadan) gösterme yeteneğiyle önümüzdeki 3–5 yılda klinik pratiğe girmesi çok muhtemel görünüyor.