Przenośne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego - Portable magnetic resonance imaging

Przenośny rezonans magnetyczny (MRI) odnosi się do obrazowania zapewnianego przez skaner MRI, który jest mobilny i przenośny. Zapewnia obrazowanie MR pacjentowi na czas i na miejscu, na przykład na oddziale intensywnej opieki medycznej (OIOM), gdzie istnieje niebezpieczeństwo związane z przenoszeniem pacjenta, w karetce pogotowia , po akcji ratunkowej lub w szpitalu polowym/ namiot medyczny.

Przenośny rezonans magnetyczny na bazie magnesu nadprzewodnikowego

Magnes nadprzewodzący jest jednym z głównych źródeł dostarczania jednorodnego głównego statycznego pola magnetycznego (B0) do obrazowania MR. Zwykle waha się od 1 T do 7 T. Aby uzyskać mobilność konwencjonalnego skanera MRI, który wykorzystuje magnes nadprzewodzący do dostarczania B0, umieszcza się go w przyczepie.

Natężenie pola magnetycznego takiego mobilnego rezonansu magnetycznego mieści się w zakresie od 1,5 T do 3 T. Waga skanera jest taka sama jak w szpitalu, a cena jest wyższa niż tradycyjnego w szpitalu, który jest ze względu na mobilność dodaną do skanera. Może być umieszczony przy namiocie medycznym przy polu bitwy.

Przenośny rezonans magnetyczny z elektromagnesem

Elektromagnes jest kolejnym źródłem dostarczania jednorodnego B0 do obrazowania MR. Zapewnia mobilność do rezonansu magnetycznego, ponieważ elektromagnes jest stosunkowo lekki i łatwiejszy do poruszania się w porównaniu z magnesem nadprzewodzącym. Ponadto elektromagnes nie wymaga skomplikowanego układu chłodzenia. Matthew Rosen i jego koledzy z Massachusetts General Hospital opracowali system oparty na elektromagnesie 6,5 mT (65 Gauss). Skaner ma średnicę 220 cm i jest umieszczony w obudowie z siatki miedzianej, gdzie był używany głównie do obrazowania ludzkiej głowy, chociaż system został pierwotnie zaprojektowany do wykonywania obrazowania płuc z hiperpolaryzacją 3He u pacjentów zarówno w orientacji pionowej, jak i poziomej. Magritek ma system stołowy wykorzystujący elektromagnes do zasilania B0. Objętość obrazowania to cylinder o średnicy 1–2 cm. Wadą korzystania z elektromagnesu do MRI jest siła pola. Zwykle wynosi poniżej 10 mT, jeśli pole widzenia (FoV) jest stosunkowo duże, np. średnica objętości sferycznej (DSV) 20 cm do obrazowania głowy.

Przenośny rezonans magnetyczny z magnesem trwałym

Matryca magnesów trwałych (PMA) może dostarczać pole B0 do rezonansu magnetycznego. Nie wymaga zasilania ani systemu chłodzenia, co pomaga uprościć sprzęt skanera, sprzyjając przenośności. Aby dostarczyć jednorodny B0 w polu widzenia 40-50 cm do skanowania ciała, PMA, zwykle w kształcie litery C lub H, osiąga rozmiar pokoju i jest ciężki. Natężenie pola jest zwykle poniżej 0,5 T. Siemens ma produkt MAGNETOM C, który ma pole magnetyczne 0,35 T do skanowania ciała. Skaner ma wymiary pomieszczenia 233×206×160 cm i waży 17,6 ton. Jego pole widzenia może wzrosnąć do 40 cm przy jednorodności mniejszej niż 100 ppm. Gdy koncepcja oddania ciała jest stosowana do systemu opartego na PMA, w którym magnes i inne urządzenia są zbudowane wokół docelowej części ciała w trakcie obrazowania (np. kąt, kolano, bark, ramię), rozmiar skanera można zmniejszyć do połowy wielkości pomieszczenia, aby uzyskać jednorodne pole dla DSV około 10–15 cm. PMA w kształcie litery C został zredukowany do rozmiaru blatu, aby uzyskać jednorodne pole w DSV 1–2 cm do obrazowania

Używanie PMA do dostarczania jednorodnego B0 i poleganie na liniowych polach gradientowych dostarczanych przez cewki gradientowe nie może dać nam jednocześnie przenośnego PMA i stosunkowo dużej objętości obrazowania. Dopuszczenie pola magnetycznego o nieliniowych gradientach do kodowania sygnału do obrazowania prowadzi do możliwości jednoczesnego uzyskania stosunkowo lekkiego PMA (od kilkudziesięciu do kilkuset kg) i stosunkowo dużego FoV (15–25 DSV). Układ Halbacha dostarcza pole magnetyczne skierowane w kierunku poprzecznym i ma wzór kwadrupolowy. Układ par pierścieni do wewnątrz-na zewnątrz (IO) dostarcza pole magnetyczne skierowane w kierunku wzdłużnym, co umożliwia zastosowanie w systemie cewek RF. Wzór dostarczony przez najnowszą zaprojektowaną macierz par pierścieni IO może być bardzo zbliżony do wzoru liniowego, co prowadzi do wydajnego kodowania sygnału i dobrej jakości obrazu

Bibliografia