Innowacyjna antena MRI poprawia jakość obrazów
Badacze opracowali nową antenę MRI, która poprawia jakość obrazów i skraca czas skanowania bez modyfikacji istniejących systemów MRI.
Badacze opracowali innowacyjną antenę MRI, która poprawia jakość obrazów i skraca czas skanowania bez konieczności modyfikacji istniejących systemów MRI. Technologia oparta na tzw. metamateriałach może być szczególnie przydatna w trudno dostępnych obszarach, takich jak mózg czy oczodół.
Badania prowadziła doktorantka Nandita Saha z laboratorium Eksperymentalnej Magnetycznej Rezonansu Ultrawysokiego Pola w Max Delbrück Center. Zespół ściśle współpracował z naukowcami z Uniwersytetu Medycznego w Rostocku, gdzie wspierana jest kliniczna walidacja technologii.
Wąskie gardło sprzętowe
MRI działa poprzez wysyłanie sygnałów radiowych (RF) do ciała i mierzenie odpowiedzi tkanek w silnym polu magnetycznym. Im silniejszy sygnał powracający, tym lepsza jakość obrazu. Tradycyjne cewki RF, anteny transmitujące i odbierające sygnały, mają trudności z odbieraniem wystarczającego sygnału z głębokich lub anatomicznie złożonych obszarów, co prowadzi do mniej wyraźnych obrazów i dłuższego czasu skanowania.
Zespół badawczy rozwiązał ten problem, integrując metamateriały w antenie MRI. Metamateriały to sztucznie zaprojektowane struktury, które kierują falami elektromagnetycznymi w kontrolowany sposób. Zastosowanie tej technologii pozwala na bardziej efektywne kierowanie polem RF, co zwiększa siłę sygnału i poprawia rozdzielczość przestrzenną. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Advanced Materials.
Nowa antena jest kompatybilna z istniejącymi systemami MRI, nie wymaga nowej infrastruktury. Technologia była testowana na ochotnikach podczas obrazowania oka i oczodołu przy sile pola 7,0 Tesli. Profesor Oliver Stachs z Rostocku podkreśla, że innowacja umożliwia szczegółowe obrazowanie anatomiczne oka i oferuje lepsze wizualizowanie procesów (patofizjologicznych).
Szybciej, wyraźniej i wygodniej
Dla pacjentów badania MRI mogą być czasochłonne i stresujące, zwłaszcza gdy skany muszą być powtarzane z powodu niewystarczającej jakości obrazu. Szybsze skany skracają czas spędzany w skanerze, a wyraźniejsze obrazy pomagają lekarzom w dokładniejszej diagnostyce. Kompaktowa i lekka antena może być lepiej dostosowana do konkretnych części ciała, co zwiększa komfort.
Technologia oferuje również inne zastosowania. Na przykład pole RF może być używane w bardziej ukierunkowany sposób, aby ograniczyć niepożądane nagrzewanie wokół implantów medycznych. Ponadto technika może być stosowana w terapiach prowadzonych pod kontrolą MRI, takich jak hipertermia czy ablacja termiczna w leczeniu nowotworów.
Według Niendorfa antena może być dostosowana do systemów MRI o wyższych lub niższych siłach pola oraz do obrazowania innych narządów, takich jak serce i nerki. Specjalne techniki MRI z użyciem innych atomów, takich jak sód czy fluor, również mogą skorzystać z silniejszych sygnałów i wyraźniejszych obrazów.
Badacze planują dalsze badania w wielu szpitalach i pracują nad zastosowaniami dla innych narządów. Innowacja ta stanowi zatem krok w kierunku nowej generacji technologii MRI.
Poprawa jakości MRI z wykorzystaniem AI
W 2024 roku holenderski szpital Zaans Medisch Centrum wyeliminował kolejki do badań MRI dzięki wdrożeniu oprogramowania do rekonstrukcji obrazów opartego na AI, Deep Resolve. Dodatkowy skaner podwoił zdolności, a wspólne operacje w sali kontrolnej poprawiły efektywność personelu, redukując potrzeby kadrowe na skan. Deep Resolve skraca czasy skanowania i poprawia jakość obrazów. Chociaż początkowe oczekiwania sugerowały znaczne oszczędności czasu, ZMC raportuje średnie skrócenie o 18 procent, a w przypadku badań o dużej objętości, takich jak skany kolan, kręgosłupa lędźwiowego i szyjnego, nawet do 33 procent.
W ubiegłym roku Philips i Mayo Clinic rozpoczęły współpracę badawczą, aby zbadać, jak AI może poprawić MRI serca. Partnerstwo ma na celu skrócenie skomplikowanych badań MRI, uproszczenie procesów radiologicznych i poprawę efektywności operacyjnej. Szybsze skany mogą zwiększyć dostęp do wysokiej jakości obrazowania serca, szczególnie w kontekście choroby niedokrwiennej serca, która odpowiada za 13 procent zgonów na całym świecie. Dzięki połączeniu opatentowanej AI Mayo Clinic z technologiami MRI opartymi na AI Philipsa, partnerzy dążą do skrócenia czasów skanowania i poprawy użyteczności, umożliwiając nawet mniej doświadczonym radiologom przeprowadzanie skomplikowanych badań.
Źródło: https://www.icthealth.org/news/smart-mri-antenna-delivers-sharper-scans
Źródło: www.icthealth.org