İlk Taşınabilir ve Radyasyonsuz Görüntüleme Teknolojisi: MPI

Minimal invaziv endovasküler girişimler; iskemik kalp hastalığı, periferik arter hastalığı ve inme gibi kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde önemli bir araç haline gelmiştir. X-ışını floroskopisi ve dijital subtraksiyon anjiyografi bu prosedürleri tam olarak yönlendirmek için kullanılır, ancak hastalar ve klinik personel için radyasyona maruz kalma ile ilişkilidir. Bu yeni teknoloji; Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPI), hızlı ve son derece hassas görüntüleme için manyetik nanopartikül izleyicilerle birleştirilmiş zamanla değişen manyetik alanları kullanan yeni bir görüntüleme teknolojisidir. Araştırmacılar, özellikle insan hastalar için olan ve nispeten kolay taşınabilir olacak kadar küçük ve hafif olan bir MPI görüntüleyici ilk kez geliştirdiler. Sistem, manyetik nanopartiküllerin vücutta manyetik alanları etkileyebilecek bir izleyici olarak kullanılmasını ve kan akışı gibi vücuttaki dinamik süreçleri ortaya çıkaran ölçülebilir bir sinyal sağlamasını içermektedir.

MPI Teknolojisinin Geliştirilme Süreci

Almanya’daki Würzburg Üniversitesi’nden araştırmacılar, Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPI) kullanarak insanları görüntüleyebilen ilk taşınabilir tarayıcıyı geliştirdiler. Bu teknoloji, minimal invaziv endovasküler prosedürler için X-ray floroskopi ve dijital subtraksiyon anjiyografi gibi tekniklere radyasyon içermeyen bir alternatif sağlayabilir ve kan akışı gibi süreçleri görüntülemek için çok uygun olmaktadır. (Minimal invaziv endovasküler prosedürler, cerrahi girişimlere gerek kalmadan damarlarda meydana gelen problemlerin tedavisinde kullanılan yöntemlerdir.) MPI teknolojisinin önceki başlangıçları çok büyük ve pahalıydı ve öncelikle deney hayvanlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştı. Bu, teknoloji taşınabilirlik için yeterince küçük olan ilk versiyonudur ve insanlar için tasarlanmıştır. Prosedür, hastaya manyetik nanopartiküllerin uygulanmasını içerir ve daha sonra tarayıcı, vücuttaki iç süreçleri görselleştirmek için zaman içinde manyetik alana verdikleri tepkideki değişiklikleri ölçmektedir.

Tıbbi görüntüleme, klinisyenlerin vücudumuzun iç işleyişini araştırma şeklini değiştirmiştir ve tıbbi teşhisin temel dayanaklarından birisi olmuştur. Ancak bu, geliştirilemeyeceği ve güncellenemeyeceği anlamına gelmemektedir. Birçok görüntüleme yönteminin önemli bir sınırlaması, hem hastalar hem de sağlık personeli için sağlık risklerine neden olabilen iyonlaştırıcı radyasyon kullanmalarıdır. Radyasyon içermeyen görüntüleme sistemleri geliştirmek asil bir hedef olmaktadır.

MPI Tarayıcı Kurulumu

Tarayıcının boyutu, bir insan uyluğunun taranmasına izin vermek için seçilmiştir. MPI tarayıcısı, yaklaşık 20 cm’lik bir iç delik çapı ve eliptik bir tüp şeklinde bir FOV alanı (yaklaşık 25 cm uzunluk, yaklaşık 10 cm’lik küçük çap ve yaklaşık 20 cm’lik ana çap) ile monte edilmiştir. MPI tarayıcının tasarımı, yaklaşık 10 kg ile taşınabilir ve hafif olacak şekilde seçilmiştir. MPI tarayıcısı, gradyan mukavemeti ve saniyede maksimum 8 kare ile gerçek zamanlı görselleştirme sağlamaktadır.

MPI Teknolojisinin Faydaları ve Hedefleri

Bu çalışmada, insan ölçeğindeki ekstremitelerin kardiyovasküler müdahalelerine adanmış hafif ve taşınabilir bir MPI tarayıcı sunulmuştur. Bobin sayısının azalması nedeniyle yüksek esneklik ve taşınabilirlik sağlarken, açık tasarımı sayesinde hasta erişilebilirliği sunmaktadır. Ek koruyucu bileşenlerin bulunmaması, tarayıcıdaki bir hastaya erişilebilirliği büyük ölçüde artırmaktadır. Bununla birlikte, aktif donanım bileşenlerinden gelen harici arka plan gürültüsü, özellikle klinik kateterizasyon laboratuvarında SNR’nin belirgin şekilde azalmasını sağlamaktadır. (Klinik kateterizasyon laboratuvarında SNR, kateterizasyon işlemi sırasında gelişen sinyallerin güçlü olduğu ve gürültünün minimum olduğu bir ortamı ifade etmektedir.)

MPI tarayıcısı korumasız ortamlarda çalışabilmeyi sağlayarak hem hasta hem de sağlık çalışanlarına kolaylık sağlamayı hedeflemektedir. Sunulan MPI sistemi, gerçek zamanlı görüntü rehberliğinde vasküler müdahaleler için insan ölçeğinde bir tarayıcı konseptidir. Altın standart X-ışını teknolojisi ile kombinasyon halinde eşzamanlı hibrid kullanım olasılığı, hastalar ve klinik personel için iyonlaştırıcı radyasyon seviyelerini azaltmak ve potansiyel olarak nefrotoksik kontrast maddelerin kullanımını azaltmak hedeflenmektedir. (Nefrotoksik kontrast maddeler, radyolojik incelemeler sırasında kullanılan maddelerdir. Bu maddeler, vücudun iç yapısını daha net bir şekilde görüntüleyebilmek ve teşhisleri doğrulayabilmek için kullanılmaktadır.)

MPI, iyonlaştırıcı radyasyon olmadan endovasküler müdahaleler için özel bir umut vaat etmektedir. Bu da (kardiyo-) vasküler hastalıklar alanında kapsamlı koruyucu önlemler olmadan bu tedavi araçlarının daha geniş kullanımını sağlayacaktır.

Kaynak

Manyetik Nanopartiküllerle Portatif ve Radyasyonsuz Görüntüleme | Medgadget
iMPI: Gerçek zamanlı endovasküler müdahaleler için taşınabilir insan boyutunda manyetik parçacık görüntüleme tarayıcısı | Bilimsel Raporlar (nature.com)