Den Stoffwechsel des Körpers mithilfe der Ultra-Low-Field-MRT beobachten

Eines der Hauptprobleme bei Magnetresonanztomographen sind die riesigen Magnetfelder, die für ihre Funktion erforderlich sind, und die riesigen supraleitenden Magnete, die sie erzeugen. Diese Magnete haben normalerweise eine Feldstärke von etwa 1,5 Tesla, obwohl einige Designs 9 T oder mehr erreichen können. Das macht sie teuer. So teuer, dass der Rest der Maschine im Vergleich dazu Hühnerfutter kostet.

In den letzten Jahren haben sich verschiedene Gruppen mit der Erstellung von Bildern mit ultraniedrigen Feldern von nur wenigen zehn Mikrotesla befasst.

Normalerweise ist das riesige Magnetfeld notwendig, damit sich die Protonen in den Wassermolekülen im Körper aneinanderreihen. Das Zappen dieser Protonen mit Radiowellen bringt sie aus dem Gleichgewicht, und während sie sich neu ausrichten, senden die Protonen Radiowellen aus, die zum Konstruieren eines Bildes verwendet werden können.

Die Ultra-Low-Field-MRT umgeht den Bedarf an riesigen Magneten, indem eine neue Generation von supraleitenden Quanteninterferenzgeräten oder SQUIDS verwendet wird, um die Signale aufzunehmen, die zur Rekonstruktion eines Bildes verwendet werden.

Jetzt haben Vadim Zotev und seine Kumpels von den Los Alamos National Laboratories in New Mexico einen weiteren Trick im Ärmel. Eines der vielen erstaunlichen Dinge, die die Magnetresonanztomographie leisten kann, ist die sich ändernde Anwesenheit von Kohlenstoff-13 im Körper zu verfolgen. Das ist wichtig, weil es den Stoffwechsel des Körpers in Aktion zeigt, damit Forscher sehen können, wie Krankheiten wie Krebs und Diabetes seine Funktionsweise verändern.



Hier ist der Trick. Anstatt ein Magnetfeld zu verwenden, um die Kohlenstoff-13-Kerne im Körper auszurichten, verwenden sie eine Technik namens dynamische Kernpolarisation, um die Kohlenstoffkerne auszurichten, bevor sie in den Körper injiziert werden.

Das sollte die Erstellung von Ultra-Low-Field-MRT-Bildern des Stoffwechsels in Aktion noch einfacher machen und den Weg für Echtzeitvideos des Stoffwechsels bei der Arbeit mit dieser Art von Technik ebnen

Ref: arxiv.org/abs/0911.1137 : Auf dem Weg zum Microtesla-MRT von hyperpolarisiertem Kohlenstoff-13 für die metabolische Bildgebung in Echtzeit

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