Yeni Görüntüleme Teknolojisi, Bir İnsanın İçine Hızlı Bir Bakış Sağlıyor

Julius-Maximilians-Universität Würzburg’dan (JMU) araştırmacılar, Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPI) kullanarak taşınabilir, radyasyon içermeyen bir tarayıcı geliştirdiler. İnsan vücudundaki kan akışı gibi dinamik süreçleri görselleştirebilen bu teknik, işaretleyici olarak uygulanan manyetik nanopartiküllerin saptanmasına dayanır.

Bilgisayarlı tomografi, manyetik rezonans görüntüleme, pozitron emisyon tomografisi, ve ultrason artık tıbbi alanın ayrılmaz parçalarıdır ve insan anatomisine özel içgörüler sunar. Bu teknikler yalnızca insan vücudunun ayrıntılı görüntülenmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda doktorların anormallikleri tanımlamasına veya içindeki işlevsel süreçleri analiz etmesine yardımcı olur.

Julius-Maximilians-Universität Würzburg’dan (JMU) fizikçiler ve tıp uzmanlarından oluşan bir grup başarılı bir şekilde bir Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPI) adı verilen, insan kullanımına uygun, yenilikçi, radyasyonsuz görüntüleme tekniği. Yeni icat ettikleri taşınabilir tarayıcı, başka şeylerin yanı sıra insan vücudundaki kan akışı gibi dinamik süreçleri görselleştirme yeteneğine sahiptir.

Üniversitenin Fizik Enstitüsünden Profesör Volker Behr ve Dr. Patrick Vogel bundan sorumludur. çalışmak; sonuçları Nature Scientific Reports dergisinde yayınladılar.

Hassas ve hızlı bir alternatif

Manyetik parçacık görüntüleme, adından da anlaşılacağı gibi, manyetik nanoparçacıkların doğrudan görselleştirilmesine dayalı bir tekniktir. . Bu tür nanoparçacıklar insan vücudunda doğal olarak bulunmaz ve belirteç olarak uygulanmalıdır. Volker Behr, “Radyoaktif maddelerin belirteç olarak uygulanmasına dayanan pozitron emisyon tomografisinde olduğu gibi, bu yöntemin doku veya kemikten karışan arka plan sinyallerini ‘görmeden’ hassas ve hızlı olma gibi büyük avantajı var” diye açıklıyor.

{ 9}

iMPI tarayıcı o kadar küçük ve hafif ki, yanınıza alıp neredeyse her yerde kullanabilirsiniz. Bu, radyasyonsuz müdahaleye yönelik ilk önemli adımdır. Kredi: Patrick Vogel / Stefan Herz

MPI, pozitron emisyon tomografisi gibi bir radyoaktif işaretleyiciden gelen gama ışınlarının saptanmasına değil, manyetik nanoparçacıkların zamanla değişen manyetik alanlara tepki sinyaline dayanır. .

“Bu süreçte, nanopartiküllerin manyetizasyonu, dış manyetik alanların yardımıyla özel olarak manipüle edilir; bu sayede, fizikçi Patrick Vogel, yalnızca varlıklarının değil, aynı zamanda insan vücudundaki uzamsal konumlarının da tespit edilebildiğini” söylüyor. , yayının ilk yazarı.

Büyük içgörüler için küçük bir tarayıcı

ÇBYE fikri yeni değil. 2005 gibi erken bir tarihte, Philips şirketi bu yeni yaklaşımın ilk görüntülerini küçük bir göstericide gösterebildi, ancak bu sadece birkaç santimetre büyüklüğündeki numuneleri alabildi. İnsanları incelemeye uygun cihazların geliştirilmesinin beklenenden daha zor olduğu ortaya çıktı ve bu da büyük, ağır ve pahalı yapıların ortaya çıkmasına neden oldu.

2018’de Profesör Volker Behr ve Patrick Vogel liderliğindeki ekip, bu yöntemi uygulamanın yeni bir yolunu buldu. çok daha küçük bir tasarımda görüntüleme için gereken karmaşık manyetik alanlar. Alman Araştırma Vakfı (DFG) tarafından finanse edilen çok yıllı bir araştırma projesinde bilim adamları, müdahale için özel olarak tasarlanmış bir MPI tarayıcıda (girişimsel Manyetik Parçacık Görüntüleme – iMPI) yeni konsepti uygulamayı başardılar.

“Bizim iMPI tarayıcı o kadar küçük ve hafif ki onu neredeyse her yere götürebilirsiniz,” diye açıklıyor Vogel. Yazarlar, tarayıcının bu hareketliliğini, üniversite hastanelerinde anjiyografide standart cihaz olan özel bir X-ray cihazı ile karşılaştırmalı olarak eşzamanlı gerçek zamanlı bir ölçümde etkileyici bir şekilde göstermektedir. Bu projeye başından beri eşlik eden Würzburg Üniversite Hastanesi Girişimsel Radyoloji Bölümü’nden Profesör Thorsten Bley ve Dr. Stefan Herz liderliğindeki ekip, gerçekçi bir vasküler fantom üzerinde ölçümler yaptı ve ilk görüntüleri değerlendirdi.

{ 6}”Bu, radyasyonsuz müdahaleye yönelik ilk önemli adımdır. Yayının kıdemli yazarı Dr. Stefan Herz, MPI’nin bu alanı tamamen değiştirme potansiyeline sahip olduğunu söyledi.

Araştırmanın sonraki adımları

iMPI cihazıyla daha fazla heyecan verici ölçümlere ek olarak , iki fizikçi şimdi tarayıcılarını daha da geliştirmek için çalışıyor. Ana hedef, görüntü kalitesini daha da iyileştirmektir.

Referans: “iMPI: gerçek zamanlı endovasküler müdahaleler için taşınabilir, insan boyutunda manyetik partikül görüntüleme tarayıcısı”, yazan P. Vogel, M. A. Rückert, C. Greiner, J . Günther, T. Reichl, T. Kampf, T. A. Bley, V. C. Behr ve S. Herz, 28 Haziran 2023, Scientific Reports.
DOI: 10.1038/s41598-023-37351-2{4 }