I fisici di UVA mettono a punto il nuovo metodo della rappresentazione con potenziale per i sistemi diagnostici medici ad alta definizione

Un nuovo metodo unico della rappresentazione, chiamato “ha polarizzato la rappresentazione nucleare„ - combinare gli aspetti potenti sia di imaging a risonanza magnetica che della rappresentazione dei raggi gamma e sviluppato da due fisici nell'Università di dipartimenti della Virginia del ¬¬- della Radiologia e di Fisica ha potenziale per i nuovi tipi di sistemi diagnostici come pure di applicazioni medici ad alta definizione della ricerca di fisica e di industriale.

“Questo metodo rende possibile vero un nuovo, classe assolutamente differente di sistemi diagnostici medici,„ ha detto Wilson Miller, che, con il suo collega Gordon Cates, ha diretto la ricerca. “Stiamo combinando i vantaggi di usando gli elementi traccianti nucleari altamente rilevabili con la sensibilità spettrale e la potenza diagnostica delle Tecniche di risonanza magnetica.„

Un documento che dettaglia la nuova modalità della rappresentazione e le tecniche spettroscopiche riferite, per cui un brevetto è in corso, è comparso recentemente nella Natura del giornale.

“Abbiamo dimostrato la fattibilità di nuova tecnica producendo un'immagine di prova-de-principio in un modo mai prima compiuto,„ Cates ha detto. “Nella nostra tecnica, piuttosto che i protoni di rappresentazione in acqua, come in MRI, noi immagine un isotopo radioattivo di xeno che è stato polarizzato facendo uso delle tecniche del laser.„

Cates ed i suoi colleghi credono che la tecnica, una volta che raffinata, potrebbe fornire un nuovo, modo relativamente economico prevedere lo spazio del gas dei polmoni avendo pazienti inalano un gas che contiene gli isotopi e che usando PNI per produrre un'immagine. Il metodo ha potuto lavorare similarmente alle aree mirate a di immagine dell'organismo iniettando gli isotopi nella circolazione sanguigna. Poiché la tecnica userebbe tali piccole quantità di materiale dell'elemento tracciante, quando si tratta di uso medico, la radioattività poserebbero piccolo a nessun pericolo alla gente.

Poiché l'imaging a risonanza magnetica mai prima è stato usato congiuntamente ai tracciante radioattivi, c'è un potenziale per ottenere i nuovi tipi di informazioni diagnostiche che non sono stati disponibili precedentemente.

MRI, che è ampiamente usato per la rilevazione il cancro e delle altre anomalie nell'organismo, è efficace perché usa vari meccanismi di contrasto per selezionare le caratteristiche specifiche in un'immagine. Ed i rivelatori altamente sensibili dei raggi gamma possono risolvere gli importi minuscoli del materiale del tracciante radioattivo, tasto a puntare i punti di interesse particolare. La nuova tecnica di UVA usa a risonanza magnetica per ottenere le informazioni spaziali e poi raccoglie le informazioni di immagine individuando i raggi gamma prodotti dal materiale dell'elemento tracciante - un isotopo di xeno Xe-131m, che è un sottoprodotto di Iodio 131 (usato per il trattamento dei problemi della tiroide).

“A Differenza di MRI, che individua le onde radio deboli, individuiamo i raggi gamma che sono emessi dall'isotopo del xeno,„ Cates abbiamo detto. “Poiché è possibile individuare un raggio gamma anche da un singolo atomo, guadagniamo un aumento enorme nella sensibilità di rappresentazione e drammaticamente diminuiamo la quantità di materiale stata necessaria per l'esecuzione delle tecniche a risonanza magnetica.„

Come esempio, ha avuto Cates e Miller ha riempito il loro oggetto della rappresentazione - in questo caso una piccola cella di vetro a forma di come il simbolo Cinese per la parola “mezzo„ - di acqua piuttosto che l'isotopo radioattivo, essi avrebbe avuto bisogno di circa 10 miliardo volte più molecole di acqua che il numero degli atomi che dell'isotopo hanno usato per raggiungere la stessa qualità di immagine. Ciò significa che con le quantità minuscole di materiale, possono raggiungere il linguaggio figurato dettagliato facendo uso delle tecniche a risonanza magnetica che sarebbero altrimenti impossibili facendo uso di un tracciante radioattivo.

L'articolo della Natura comprende l'immagine pubblicata mai vista facendo uso della rappresentazione nucleare polarizzata. I ricercatori dicono che la qualità di quella maschera lontano supera la prima immagine prodotta mai facendo uso di MRI, che in primo luogo è stato pubblicato in Natura nel 1973.

“C'era una volta una prima immagine dei Raggi X e una prima immagine di CT-scansione e prima Risonanza magnetica,„ Miller ha detto. “Ora abbiamo prodotto la prima immagine di una nuova tecnologia, PNI, che qualche giorno può essere tanto in uso quanto quegli altri.„

Gli autori notano che le considerevoli del lavoro necessità ancora di essere fatto per dimostrare l'utilità di nuova tecnica nei soggetti umani, ma l'approccio unico “rappresenta una nuova tecnologia emozionante.„

Per svilupparlo per uso pratico, i ricercatori dicono che dovrebbero aumentare la dimensione dei rivelatori o gli importi del materiale dell'elemento tracciante e stanno cercando gli isotopi radioattivi alternativi che conserverebbero una volta la loro polarizzazione dentro un soggetto umano. Ci sono abbastanza possibilità, tuttavia, che sono ottimisti e prevedono la possibilità di molte applicazioni.

Nei sistemi biologici, la rappresentazione del gas già sembra essere pratica, come faccia le applicazioni che comprendono i sistemi non biologici, quale ricerca di fisica nucleare.

Sorgente: Università di Virginia

Source:

University of Virginia