Das National Institute of Standards and Technology (NIST) hat Prototyp Kalibrierungstools für eine experimentelle medizinische Bildtechnik , die neue Vorteile bei der Diagnose und Überwachung bestimmter Krebserkrankungen und möglicherweise anderen Erkrankungen bietet. *
NIST entwickelt , gebaut und geprüft zwei Prototypen Phantome zur Kalibrierung ultraniedrigem Feld ( ULF) Magnetresonanztomographie ( MRI Systeme) . Phantoms sind weit verbreitet, Werkzeuge für die Qualitätskontrolle in der medizinischen Bildgebung . Sie sind im Allgemeinen Objekte mit einfachen Formen , aber sehr gut definierten Antworten auf eine bestimmte Art von Bildgebungsscanner . Wie ihr Name schon sagt, Phantome sind Stand- Ins für den Körper, und werden verwendet, um bei der Optimierung MRT-Geräte , um die bestmöglichen medizinischen Bildern für eine bestimmte Art von Gewebe zu liefern.
Die NIST -Prototypen sind die ersten Standard- Kalibrierungstools für ULF- MRI und bietet ein quantitatives Mittel , um die Leistung zu bewerten, zu validieren , die Technik , und direkt zu vergleichen verschiedenen experimentellen und klinischen MRI-Scannern .
" Die Gewebe , die die gleiche in der klinischen MRT aussehen kann sehr unterschiedlich in ULF- MRT , die neue Kontrastmechanismen bietet aussehen ", sagt NIST Physiker Michael Boss . "Unsere Hoffnung ist , dass wir diese Technik entlang bewegen, um mehr Interesse von [ Industrie ] Lieferanten zu gewinnen. "
MRI noninvasively Bilder weichen Gewebe , basierend auf Messungen , wie die Wasserstoffkerne - in dem Wasser, das viel von dem Körper ermöglicht - auf Magnetfelder reagieren. ULF- MRI verbessert Gewebekontrast in bestimmte Arten von MRI-Scans . Prostata-Tumoren , zum Beispiel , kann schwierig sein, mit konventionellen MRT zu sehen , sondern zeigen sich deutlich im ULF- MRT . ULF- MRI wurde auch experimentell Bildes verwendet worden , das Gehirn und in mindestens einer nichtmedizinischen Anwendung , Inspektion von Flüssigkeiten auf Flughäfen getestet.
ULF- MRT bietet auch praktische Vorteile : Die Geräte sind einfacher in der Konstruktion, leichter und kostengünstiger als herkömmliche MRI-Scannern . Das ist, weil ULF- MRI arbeitet bei viel niedrigeren Magnetfeldstärken , in Mikrotesla gemessen , tausendfach geringer als bei konventionellen MRT , die auf bis zu 3 Tesla arbeitet und erfordert großen Magneten. Die geringe magnetische Feldstärke bedeutet ULF- MRT muss die empfindlichsten Magnetometern zur Verfügung : SQUIDs ( supraleitenden Quanteninterferenzdetektoren) . Das ist praktisch , weil es ULF- MRT für die Kombination mit anderen SQUID -basierte bildgebende Verfahren wie Magnetenzephalographie .
NIST Mitarbeiter zuvor entworfen Phantome für konventionelle MRT-Systeme ** und verfügen über umfangreiche Erfahrungen sowohl Herstellung und Verwendung SQUIDs . NIST neuen ULF- MRI- Phantome sind kurze Kunststoffzylinder , wie Hockey Pucks förmig, sondern etwas kleiner , die sechs oder 10 Kunststoff-Gläser mit verschiedenen Salzlösungen , die magnetisiert in einem Magnetfeld werden gefüllt. Jeder Phantom misst einen anderen Aspekt der Scannerleistung wie die räumliche Auflösung. NIST-Forscher testeten die neue Phantome sowohl auf einem herkömmlichen MRI-Systems an der University of Colorado Health Sciences Center ( Denver, Colo . ) Und einem experimentellen ULF- MRT an der University of California (UC) in Berkeley , wo die Technik wurde erstmals gezeigt, etwa vor einem Jahrzehnt .
Testergebnisse zeigen die Prototypen Phantome sind ULF- MRI-Anwendungen gut abgestimmt und ermöglichen einen direkten Vergleich der ULF und klinische MRI Systemleistung. NIST-Forscher wollen nun Designverbesserungen auf Basis von Erfahrungen aus den Prototypen gelernt zu integrieren , mit dem Ziel der Verbesserung der Phantom Stabilität und Rückführbarkeit von Messwerteeinheiten. NIST und UC Berkeley Forscher planen auch zusammenarbeiten, um weiter zu entwickeln ULF- MRT-Technologie zur Erkennung von Prostatakrebs und Brustkrebs .
NIST Phantome für konventionelle MRT-Systeme werden derzeit von Krankenhäusern und MRT- Herstellern getestet und Sigma -K Corp. ( Durham, NC ) ist die Entwicklung von Methoden für die Erstellung von Kopien für mehr weite Verbreitung unter einem NIST SBIR Auszeichnung. ***