Magazin

Bez zračenja: Novi skener za ljudsko tijelo

Fizičari iz Würzburga u Njemačkoj razvili su novi skener koji skenira tijelo bez ikakvog zračenja.Razvoj slikovnih procesa kao što su rendgenski snimci, CT, MRT ili ultrazvuk bili su velika i pionirska dostignuća i današnja medicina bila bi nezamisliva bez njih.

FOTO: SCIENTIFIC REPORTS
FOTO: SCIENTIFIC REPORTS

Ove tehnike ne samo da omogućavaju detaljan prikaz ljudskog tijela već i pomažu doktorima da otkriju abnormalnosti ili analiziraju funkcionalne procese u tijelu.

Nedostatak kompjuterske tomografije (CT) i rendgenskog snimka? – Izloženost zračenju pacijenata i osoblja.

Grupa fizičara i liječnika sa Julius-Maximilians-Universität Würzburga (JMU) uspjela je razviti snimanje magnetnih čestica (MPI), inovativnu metodu snimanja bez zračenja koja je pogodna za ljude. S novoizumljenim prijenosnim skenerom, dinamički procesi u ljudskom tijelu, kao što je protok krvi, mogu biti vidljivi. Rezultati su sada objavljeni u časopisu Nature Scientific Reports.

Magnetic particle imaging (MPI) je tehnika koja se, kako samo ime kaže, temelji na direktnoj vizualizaciji magnetnih nanočestica. Takve nanočestice se ne pojavljuju prirodno u ljudskom tijelu i moraju se primijeniti kao markeri. Konvencionalni CT i MRI rade prema pozitronskoj emisionoj tomografiji.

“Kao i kod pozitronske emisione tomografije, koja se oslanja na davanje radioaktivnih supstanci kao markera, ova metoda ima veliku prednost što je osjetljiva i brza, bez ‘viđenja’ bilo kakvih ometajućih pozadinskih signala iz tkiva ili kosti,” objašnjava profesor Volker Behr iz Institut za fiziku Univerziteta. MPI se ne zasniva na detekciji gama zraka iz radioaktivnog markera kao što je pozitronska emisiona tomografija, već na signalu odgovora magnetnih nanočestica na magnetna polja.

“Magnetizacijom nanočestica se posebno manipuliše uz pomoć vanjskih magnetnih polja, što znači da se može otkriti ne samo njihovo prisustvo već i njihov prostorni položaj u ljudskom tijelu”, kaže fizičar Patrick Vogel.

Ideja MPI nije nova. Već 2005. godine kompanija Philips je bila u mogućnosti da prikaže prve slike ovog novog pristupa u malom demonstratoru, koji je, međutim, mogao da primi uzorke veličine samo nekoliko centimetara.A razvoj uređaja pogodnih za ispitivanje ljudi pokazao se težim nego što se očekivalo, što je rezultiralo velikim, teškim i skupim dizajnom. U 2018. godini, tim predvođen profesorom Volkerom Berom i Patrikom Vogelom pronašao je novi način implementacije složenih magnetnih polja potrebnih za snimanje u mnogo manjoj konstrukciji. U istraživačkom projektu koji je trajao nekoliko godina naučnici su uspjeli implementirati novi koncept u MPI skener (Interventional Magnetic Particle Imaging – iMPI) posebno dizajniran za intervencije. “Ovo je prvi važan korak ka intervenciji bez zračenja. MPI ima potencijal da promijeni ovo područje na dugi rok”, kaže dr. Stefan Herz, viši autor publikacije.