BADANIE PRZENOŚNYM REZONANSEM MAGNETYCZNYM - TO MOŻLIWE?

Pisaliśmy już o różnych technologiach MRI i nowych innowacyjnych metodach, które mają na celu poprawę jakości obrazowania. Niektóre z nich obejmują modyfikacje istniejących maszyn MRI, co umożliwia ich wykorzystanie w diagnostyce noworodków ("Zaawansowana diagnostyka: CINCINNATI CHILDREN'S HOSPITAL STARTS USING MRI FOR INFANTS") Inne popularne postępy związane są z dążeniem do Tesli i wzrostem siły magnesów, co opisywaliśmy w artykułach o 7T i 20T MRI ("7T MRI: CZY WARTO?") ("Czy świat potrzebuje maszyny 20T MRI?").

W świecie technologii wszystko staje się mobilne, od telefonów po sprzęt medyczny. Obecnie urządzenia mobilne i przenośne są bardziej dostępne i doganiają stacjonarne systemy komputerowe pod względem funkcjonalności. W przyszłości przenośne maszyny MRI mogą mieć takie samo wyposażenie jak stacjonarne systemy MRI. Chcielibyśmy również przyjrzeć się przenośnemu rezonansowi magnetycznemu MagViz, opracowanemu przez Los Alamos National Laboratory, instytucję słynącą z ważnych wynalazków i innowacji w różnych dziedzinach. W nauce zdarza się, że odkrycie w jednej dziedzinie może być wykorzystane lub być bardziej wartościowe w innych dziedzinach, co często jest nieoczekiwane.

Jaka technologia MRI jest potrzebna do stworzenia przenośnego systemu?

To kluczowe pytanie nurtowało naukowców, dopóki ośrodki badawcze na całym świecie nie zaczęły poważnie przyglądać się SCID. SCVID to nadprzewodzący interferometr kwantowy, który jest bardzo wrażliwy na zmiany pola magnetycznego. W artykułach na temat 7T i 20T MRI wspomnianych powyżej, omówiliśmy, w jaki sposób opracowywane są systemy ultrawysokiego pola (UHF). Od samego początku stało się jasne, że opracowanie takiej samej siły magnetycznej nie jest już możliwe w dającej się przewidzieć przyszłości, więc zespoły rozpoczęły prace nad technologiami ultra-niskiego pola (ULF) MRI. Takie magnesy mają natężenie pola równe lub nawet słabsze niż ziemskie pole magnetyczne, w którym SCID okazują się nieocenione.

Urządzenie przenośne i mobilne - czy to te same pojęcia?

Ważne jest, aby zrozumieć różnicę między urządzeniami przenośnymi i mobilnymi. Philips Healthcare posiada mobilny system 3.0T, który mieści się w przyczepie ciężarówki. Nie jest to oczywiście urządzenie przenośne, ponieważ wymaga ciężarówki i dużego źródła zasilania. Prawdziwe urządzenie przenośne powinno ważyć mniej niż 100 kg, a zużycie energii powinno być minimalne. Innymi słowy, urządzenie mobilne może być częścią samochodu lub ciężarówki, podczas gdy urządzenie przenośne może być przenoszone i, w razie potrzeby, przenoszone w dowolne miejsce.

Łatwość użytkowania, korzyści i innowacje

Chociaż naukowcy podchodzili do aspektów technologicznych z różnych perspektyw, najbardziej odpowiednie są nadal SCID. Istnieje wiele projektów systemów optycznych i technologii laserowych, które mogłyby zastąpić tradycyjny detektor, ale SCID są tańsze i bardziej kompaktowe. Mają one również znaczące zalety w zakresie bezpieczeństwa. Magnesy o dużej sile pola magnetycznego wymagają znacznej konserwacji, w tym chłodzenia i ekranowania w celu utrzymania integralności pola magnetycznego. Z drugiej strony, magnes wykonany z CNT całkowicie omija te wady.

Przenośny rezonans magnetyczny może naprawdę pokazać swoją wartość na polu bitwy lub w trudno dostępnych miejscach, gdzie nie ma dostępu do konwencjonalnej maszyny MRI. Taka technologia MRI nie jest już teorią, ponieważ obecnie opracowywanych jest wiele prototypów, takich jak MagViz, który jest wykorzystywany nie tylko do celów medycznych, ale także do innych celów. Podobnie jak ultrasonografy i inne urządzenia medyczne, które wcześniej były wyłącznie stacjonarne, MRI zmierza w kierunku przenośności i nie ma ograniczeń co do doskonałości.

MagViz i tajemnica wybuchowych cieczy

MagViz został wymyślony i opracowany przez zespół z Los Alamos National Laboratory, słynnej instytucji, która tworzy innowacyjne technologie w wielu dyscyplinach i aspektach ludzkiego życia. Początkowym celem projektu było opracowanie przenośnej maszyny MRI z SCID i magnesem UNP do obrazowania medycznego. Ostatecznie jednak został on wykorzystany do wykrywania płynów na lotniskach. Po incydencie w Wielkiej Brytanii, gdzie terroryści próbowali przemycić wybuchowe płyny na pokład samolotu, amerykański Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego (DHS) uznał, że konieczne jest wypełnienie znaczącej luki w protokołach bezpieczeństwa dotyczących płynów. Zespół z Los Alamos skorzystał z okazji, aby uczynić swój prototyp urządzenia MRI zgodnym z wymogami DHS i wprowadził MagViz.

Wcześniej lotniska korzystały wyłącznie ze specjalistycznych urządzeń rentgenowskich, które w ogóle nie były w stanie rozróżnić gęstości cieczy. MagViz pojawił się jako kompletne rozwiązanie tego problemu, z automatycznym oprogramowaniem, które podkreśla podejrzane płyny i wkrótce może być dostępne na lotniskach na całym świecie.

Można by więc pomyśleć, że MagViz zapewnił sobie miejsce w branży przenośnych rezonansów magnetycznych, ale Los Alamos nie poprzestaje na tym i obecnie opracowuje coś, co nazywa CoilViz, urządzenie cewkowe, które jest bardziej kompaktowe niż MagViz. Dokładność jest gorsza, ale nadal więcej niż wystarczająca, aby spełnić wymagania US DHS.

Modyfikacja MagViz umożliwiła wykorzystanie go do celów bezpieczeństwa, ale czy można go wykorzystać do skanowania ludzkiego ciała? Odpowiedź brzmi: tak! Przy minimalnych modyfikacjach można go wykorzystać do diagnozowania wielu chorób i patologii. A to, co czyni go jeszcze lepszym od konwencjonalnego MRI, to jego zastosowanie na polu bitwy i w szpitalach wojskowych. Na wojnie często występują rany od odłamków, a konwencjonalny MRI, w przeciwieństwie do przenośnego MRI, dosłownie wyrwie wszystkie metalowe cząsteczki z ciała. Oczywiście jakość nie jest taka sama, ale na tym etapie nie można porównywać wersji przenośnej.

Co czeka nas w przyszłości

Postępujące niemal z prędkością światła odkrycia naukowe poprawiają użyteczność, dostępność i dokładność. Przenośny rezonans magnetyczny również nie pozostaje na uboczu, a teraz jest jasne, że istnieje rynek dla takich urządzeń. Tak więc trudno dostępne części świata, a także inne zastosowania, z pewnością skorzystają na takich innowacjach.

 Yuriy Sarkisov, MD, BiMedis