Cientistas projetam nova bobina de ressonância magnética para estudos pré-clínicos

Anti-Gravidade e Atenção Consciente | Ralph & Marsha Ring | Global BEM 2012 Leg. PT- BR (Julho 2019).

Anonim

Pesquisadores da Universidade ITMO desenvolveram e testaram uma bobina de ressonância magnética que fornece imagens de alta resolução de todo o corpo de um rato. Tais bobinas são usadas em testes pré-clínicos, bem como em imagens de vários sistemas do corpo. A nova bobina produz imagens com resolução três vezes maior do que as bobinas MRI de volume comercial padrão. Os cientistas usaram materiais baratos e tecnologia de fabricação que podem ser ajustados para vários projetos de pesquisa. A pesquisa foi publicada em RMN na Biomedicina como a reportagem de capa.

A ressonância magnética de corpo inteiro é usada em diagnósticos e para estudos pré-clínicos de avaliação de resposta a medicamentos. Estudos pré-clínicos são tipicamente conduzidos em animais: por exemplo, em ratos. Apesar do pequeno tamanho, obter uma imagem de alta qualidade de todo o mouse não é tão fácil quanto parece. O problema é que a obtenção de imagens de todo o corpo geralmente requer a combinação das imagens de várias pequenas bobinas de recepção ou a utilização de uma bobina padrão grande tanto para emitir quanto para receber. No primeiro caso, o procedimento de imagem torna-se complicado, enquanto no segundo, a qualidade da imagem se deteriora, tornando difícil distinguir detalhes importantes.

Para resolver este problema, os cientistas da ITMO University desenvolveram um novo tipo de bobina de ressonância magnética. Os novos recursos de design da bobina tornam possível obter facilmente imagens de alta qualidade de todo o mouse. Primeiro de tudo, o tamanho da bobina é especialmente adaptado para a digitalização de um mouse, o que ajuda a evitar ruídos extras. Os cientistas conseguiram reduzir o tamanho da bobina usando uma metaestrutura com capacidade distribuída. Ao mesmo tempo, a intensidade do campo magnético alternado da nova bobina é muito maior que a das bobinas padrão. Isso proporciona uma maior sensibilidade da bobina em todo o campo de visão e melhora a qualidade da imagem.

"As bobinas padrão são sintonizadas em uma determinada freqüência usando capacitores não-magnéticos. Elas introduzem perdas internas, reduzindo a relação sinal-ruído. Esse é um dos principais parâmetros usados ​​para determinar a qualidade da imagem na ressonância magnética. Como nossa bobina é auto -resonantes, não precisamos de capacitores, podemos sintonizar a bobina alterando os parâmetros geométricos, além disso, o novo design nos permite otimizar o funcionamento da bobina, aumentar sua sensibilidade e qualidade de imagem. Além disso, o custo das matérias-primas é baixo e a tecnologia de fabricação nos permite adaptar o método para vários projetos ", diz Anna Khurshkainen, estudante de pós-graduação da Universidade ITMO, membro do Laboratório de Nanofotônica e Metamateriais.

Segundo os cientistas, o trabalho começou com uma modelagem numérica. Isso ajudou a otimizar a geometria da futura bobina e a escolher os materiais. Depois disso, os pesquisadores fizeram um protótipo de bobina e conduziram experimentos. "Nós medimos a relação sinal-ruído em diferentes partes da imagem a diferentes distâncias entre o objeto e a bobina. Os resultados obtidos foram comparados com simulação matemática e parâmetros experimentais de bobinas de volume padrão. Descobrimos que existe uma a distância entre a imagem e a bobina, na qual a nossa bobina fornece a qualidade de imagem três vezes maior do que a padrão ", acrescenta Mikhail Zubkov, pesquisador do Laboratório de Nanofotônica e Metamateriais da Universidade ITMO.

Atualmente, os cientistas planejam continuar trabalhando em uma variedade de bobinas para vários estudos pré-clínicos.

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