Блог

Oct 16, 2023

Магнитное управление проводником в сверхсильных магнитных полях для медицинской визуализации

12 мая 2023 г.

Особенность от 12 мая 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Тамараси Джевандара, Medical Xpress

Физики и биоинженеры могут манипулировать проводниками с магнитным приводом, используя дистанционное магнитное управление с возможностью проведения минимально инвазивных медицинских процедур. Стратегии магнитного управления в настоящее время ограничены слабыми магнитными полями, что препятствует их интеграции в медицинские системы, работающие в сверхсильных полях, включая сканеры магнитно-резонансной томографии (МРТ). В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, Мехмет Тирьяки и исследовательская группа из отделов физического интеллекта, биомедицинской инженерии и медицины в Германии, Швейцарии и Турции разработали конструкцию магнитного проводника, а также стратегии управления в сверхсильных полях.

Работа продемонстрировала обширный объем исследований, а также возможность перемагничивания на месте. Результаты проиллюстрировали принципы управления магнитным наведением из неодимовых магнитов и оптоволоконного стержня в доклиническом сканере магнитно-резонансной томографии. Недавно разработанная система магнитного срабатывания сверхсильного поля может облегчить работу магнитной автоматизации нового поколения в клинических МРТ-сканерах.

Несмотря на десятилетнюю разработку методов магнитно-резонансной томографии, эта технология имеет недостатки по сравнению с рентгеноскопией. Хотя отсутствие ионизирующего излучения при МРТ наряду с превосходным контрастом мягких тканей делает ее более продвинутой альтернативой. Система МРТ в настоящее время ограничена площадью рабочего пространства сканера и его более низким разрешением, что приводит к ряду новых предложений по совершенствованию метода.

Например, полностью удаленный подход к управлению с помощью МРТ может включать постоянный магнит из ферромагнетика для интуитивно понятного трехмерного (3D) управления. Однако этот метод требует доступа к программному обеспечению в режиме реального времени и дополнительных возможностей для работы внутри сканера МРТ. В этой работе Тирьяки и его коллеги представили стратегию управления сверхсильным магнитным проводником в МРТ-сканере и продемонстрировали ее способность управления на физиологически значимых трехмерных сосудистых фантомах с артериальным потоком, а также во время МРТ-сканирования почки модели животного.

Постоянные магниты, такие как неодимовые магниты, обычно используются во время магнитного срабатывания для передачи высокого магнитного крутящего момента и силы в слабых магнитных полях. Постоянные магниты разработаны с вектором постоянного намагничивания, ориентированным на легкую ось магнита в слабых магнитных полях. В то время как физики изучали магнитную теорию постоянных магнитов в сверхсильных полях, им остается исследовать влияние этой концепции во время автоматического магнитного воздействия.