Изображение с магнитни частици (MPG) е нов метод за изобразяване, който се появи през 2005 г. Магнитни наночастици, които могат да се прилагат в тялото по различни начини (съдов достъп, дишане, локално инжектиране и др.), Могат да бъдат изобразени с помощта на магнитни полета с MPG. MPG има предимства като използването на наночастици на основата на железен оксид, които не увреждат тялото, изображения с висока разделителна способност могат да бъдат получени в реално време или почти в реално време, всяка част от тялото може да се гледа без ограничения на дълбочината, а йонизиращото лъчение е не се използва. Продължават изследователски проучвания за използването на MPG в голямо разнообразие от медицински приложения като ангиография, туморно изобразяване, изображения на вътрекръвни кръвоизливи, мониторинг на стволови клетки и функционално изобразяване на мозъка.
Основни принципи на работа на метода за изобразяване на магнитни частици
Магнитните наночастици с диаметър от 5 nm до 100 nm обикновено се състоят от сърцевина от железен оксид (Fe304 / Fe2O3) и полимер, покрит около тази сърцевина. Железният оксид показва суперпарамагнитни свойства в тези диаметри. С други думи, докато средното им намагнитване е нула, когато в околната среда няма магнитно поле, те се магнетизират бързо в посока на това поле, когато се прилага магнитното поле. Покриването на ядрата с полимер предотвратява слепването на частиците и предотвратява разрушаването от имунната система на организма. По този начин се удължава времето за циркулация на наночастиците в тялото. Освен това е възможно да се функционализират наночастиците чрез свързване на молекули като антитела, лекарства, ензими, нуклеинови киселини към полимери. По този начин на частиците могат да бъдат дадени свойства като външен дисплей, свързване с прицелните клетки (например туморни клетки), транспортиране и освобождаване на лекарството.
Изображенията с магнитни частици, поради името си, могат да бъдат объркани с изображения с магнитен резонанс (ЯМР). Тези два метода обаче са напълно различни един от друг по отношение както на принципа на работа, така и на получените изображения. Докато тъканите се разглеждат анатомично при ЯМР, тъканите не се виждат в MPG изображения, показват се само магнитни наночастици, дадени на тялото. По този начин анатомичното изображение и изображението на наночастици не си пречат и изображенията могат да бъдат направени в зависимост от абсолютната плътност на наночастиците.
При метода MPG се създава зона (зона без магнитно поле - MAB), където магнитното поле е нулирано в изображението. Тъй като плътността на магнитното поле около MAB е ниска, векторите на намагнитване на наночастиците в тази област са в произволни посоки. Колкото по-далеч от MAB, толкова по-висока е интензивността на магнитното поле. Намагнитването на наночастиците в интензивното магнитно поле е подравнено в същата посока като приложеното магнитно поле (състояние на магнитно насищане). Когато се прилага хомогенно магнитно поле с променливо време, това магнитно поле не може да реагира, тъй като наночастиците, различни от MAB, са в наситено състояние. Наночастиците около MAB реагират бързо и се магнетизират. Този сигнал за намагнитване се получава с помощта на приемащи бобини. MAB се сканира електронно и / или механично в областта на изображението, за да се получи изображение, пропорционално на плътността на наночастиците.
Проучвания в ASELSAN
В света все още няма търговско MPG устройство с човешки размер. Уникален прототип MPG система е разработена в изследователския център ASELSAN. Разглеждайки интервенционните приложения, беше предложена нова архитектура с отворен край и бе получен американски патент. В тази система в тъканта се сканира линейна зона без магнитно поле, като по този начин се получава високо съотношение сигнал / шум и е възможно по-бързо сканиране на големи области. Отворените конфигурации обаче са много по-удобни за пациентите, отколкото затворените системи. Ще бъде възможно да се провеждат експерименти с малки животни в прототипната система ASELSAN MPG, която може да сканира област с диаметър 60 mm. В системата бяха направени измервания на разделителната способност и чувствителността и бяха проведени фантомни експерименти, за да се покаже възможността за откриване на съдова оклузия.
Със самофинансиращ се проект, стартиран през август 2020 г., започна работата по разработване на MPG скенер с човешки размер. Планирани са и изследвания за използването на този скенер за магнитно резонансно изображение. По този начин може да се получи анатомична информация с MR изображения, а наночастиците могат да се видят с MPG.
Бъдете първите, които коментират