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02.11.2023
Produktion der Zukunft
News
Neues bildgebendes Verfahren ohne Strahlenbelastung
Ein Team aus Physikern und Medizinern der Uni Würzburg entwickelte einen mobilen Scanner für endovaskuläre Eingriffe, der ohne ionisierende Strahlung und nephrotoxische Kontrastmittel auskommt. Basis dafür bildet die strahlenfreie bildgebende Diagnostik „Magnet Particle Imaging“ (MPI), die mithilfe von Magnetfeldern in Kombination mit magnetischen Nanopartikel-Tracern visualisiert.
Aufschluss über Bewegungen in Gefäßen liefern gängige bildgebende Verfahren wie die Fluroskopie und die digitale Subtraktionsangiographie. Für die Patienten sowie das Klinikpersonal inkludiert das allerdings eine erhöhte Strahlenbelastung. Darüber hinaus können jodhaltige Kontrastmittel, die zur besseren Sichtbarkeit verabreicht werden, Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion schaden.
Der neue tragbare interventionellen MPI-Scanner (iMPI) ermittelt mithilfe von Magnetfeldern die räumliche Verteilung von Tracern aus magnetischen Nanopartikeln. Diese werden zuvor als Marker injiziert. Danach manipulieren externe Magnetfelder die Magnetisierung der Nanopartikel, wodurch ihre Position im menschlichen Körper detektiert werden kann.
Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprojekts konnten diese Barrieren überwunden werden. Der entwickelte iMPI-Scanner verfügt über eine Gradientenstärke von etwa 0,36 Tesla pro Meter bei einem Stromverbrauch von 14 Kilowatt, was eine räumliche Auflösung von etwa 5 Millimeter ermöglicht. Um eine Vorstellung über den Temperaturanstieg des iMPI-Scanners zu bekommen, schätzen die Physiker den Temperaturanstieg pro Bild auf 0,18 Kelvin.
Der neue tragbare interventionellen MPI-Scanner (iMPI) ermittelt mithilfe von Magnetfeldern die räumliche Verteilung von Tracern aus magnetischen Nanopartikeln. Diese werden zuvor als Marker injiziert. Danach manipulieren externe Magnetfelder die Magnetisierung der Nanopartikel, wodurch ihre Position im menschlichen Körper detektiert werden kann.
MPI als bildgebende Diagnostik ist nicht neu
Vorherige MPI-Scanner waren zu groß, teuer und hatten ein kleines Sichtfeld von nur wenigen Zentimetern. Der erste MPI-Scanner in Menschengröße hatte Einschränkungen hinsichtlich der Erfassungszeit, Tragbarkeit und Gradientenstärke. Letzteres ist essenziell für eine hohe räumliche Auflösung, sorgt allerdings auch für einen hohen Stromverbrauch sowie Temperaturanstieg.Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprojekts konnten diese Barrieren überwunden werden. Der entwickelte iMPI-Scanner verfügt über eine Gradientenstärke von etwa 0,36 Tesla pro Meter bei einem Stromverbrauch von 14 Kilowatt, was eine räumliche Auflösung von etwa 5 Millimeter ermöglicht. Um eine Vorstellung über den Temperaturanstieg des iMPI-Scanners zu bekommen, schätzen die Physiker den Temperaturanstieg pro Bild auf 0,18 Kelvin.
