无辐射成像技术探查人类

成像技术如计算机断层扫描、核磁共振成像、正电子发射断层扫描和超声已成为不可或缺的医学界。每个方法不仅开辟了独特的洞察人的内心,但是也允许医生得出结论关于缺陷或在人体内的功能流程。

一个物理学家团队和医生Julius-Maximilians-Universitat维尔茨堡(JMU)已经成功地让另一个——和无辐射成像技术准备使用在人类身上。它的名字:磁性粒子成像(MPI)。他们开发的便携式扫描仪,它是可能的,除此之外,人体中动态过程可视化,如血液流动。

Volker贝洱和帕特里克博士Vogel教授大学物理学院的负责本研究;他们现在的结果发表在《自然》杂志上的科学报告。

一个敏感的和快速的选择

基于磁性粒子成像技术,顾名思义,直接可视化的磁性纳米粒子。这种纳米粒子不会自然发生在人体和必须进行标记。”与正电子发射断层扫描,这依赖于政府的放射性物质标记,这种方法的好处是敏感和快速没有‘看到’组织或骨头,干扰背景信号”Volker原意解释道。

MPI不是基于伽马射线的探测放射性标记如正电子发射断层扫描,但在磁性纳米颗粒的响应信号随时间变化的磁场。”在这个过程中,纳米粒子的磁化强度是具体操作与外部磁场的帮助,不仅他们的存在,也可以检测到人体的空间位置,”物理学家帕特里克·沃格尔说,发表的第一作者。

小型扫描仪对大的见解

MPI的想法并不新鲜。早在2005年,飞利浦公司能够显示这部小说的第一映像方法在一个小演示,,然而,只能几厘米大小的样本。和设备适用于研究人类的发展证明了比预期的更困难,导致大型、重型和昂贵的建筑。

2018年,教授领导的研究小组Volker原意和帕特里克•沃格尔找到了新的方法来实现所需的复杂的磁场成像在更小的设计。在多年研究项目由德国研究基金会(DFG),科学家们成功地实现了小说概念的MPI扫描仪(介入核粒子成像- iMPI)专门为干预。

“我们的iMPI扫描仪太小太轻了,你可以把它几乎任何地方,”沃格尔说。作者令人印象深刻的展示这流动的扫描仪同步实时测量与一个特殊的x射线设备相比,这是标准的设备在大学医院血管造影术。托尔斯滕Bley教授和博士领导的团队Stefan赫兹的介入放射科维尔茨堡大学医院,陪同这个项目从一开始,进行了实际的测量血管幻影和评估第一个图片。

“这是第一个重要一步无辐射的干预。MPI有可能改变这一领域,”斯蒂芬·赫兹博士说的资深作者出版。

下一步的研究

除了进一步刺激与iMPI设备测量,两个物理学家们现在致力于进一步发展他们的扫描仪。的主要目标是进一步改善图像质量。

参考:沃格尔P, Ruckert妈,他一一C等人iMPI:便携式人体大小的磁性粒子成像扫描仪实时血管内干预措施。Sci代表。2023;13 (1):10472。doi:10.1038 / s41598 - 023 - 37351 - 2

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