16.09.2022 - Consejo Superior De Investigaciones Científias (CSIC)

Ein Team von CSIC und UPV entwickelt das erste tragbare MRT-Gerät

Die erste kostengünstige, wirklich tragbare Magnetresonanz-Bildgebungstechnologie

Eine Forschergruppe am Institut für Instrumentierung für molekulare Bildgebung (i3M), einem gemeinsamen Zentrum des Spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) und der Universitat Politècnica de València (UPV), hat die erste kostengünstige, tragbare Magnetresonanz-Bildgebungstechnologie mit hoher diagnostischer Qualität entwickelt. Es handelt sich um einen Scanner zur Aufnahme von Bildern von Armen und Beinen, der leicht ist und wenig Strom verbraucht (halb so viel wie ein Mikrowellenherd). Das Gerät, das drei i3M-Patente nutzt und an dessen Entwicklung das Spin-off PhysioMRI Tech SL beteiligt ist, hat die ersten für die Diagnose nützlichen Magnetresonanzbilder außerhalb des klinischen Umfelds geliefert. Die Ergebnisse sind in Scientific Reports veröffentlicht.

Das im valencianischen Forschungszentrum entwickelte Gerät reduziert die Kosten für Magnetresonanztomographen drastisch von einer Million Euro auf etwa 50.000 Euro. Es ist auch viel leichter, nur 250 Kilo im Vergleich zu den Tausenden von aktuellen Geräten, was es "zum ersten Modell macht, das zum Patienten nach Hause gebracht werden kann", erklärt Joseba Alonso, der CSIC-Forscher, der das Projekt leitet.

Die Kosten und das Gewicht werden reduziert, indem man von einem supraleitenden Magneten, wie er in großen Teilchenphysikexperimenten verwendet wird, zu einem Magneten wechselt, der auf einer Matrix von etwa 5.000 kleinen Dauermagneten basiert, wie man sie in Kühlschränken findet. "Der Nachteil ist, dass dadurch die Magnetfeldstärke und damit die maximale Auflösung des Bildes sinkt", sagt Alonso. "Es gibt jedoch viele Anwendungen, bei denen man nicht die gesamte Auflösung benötigt, die teure Krankenhausgeräte bieten, und gleichzeitig eröffnet dies eine ganze Reihe neuer Möglichkeiten.

Durch die Reduzierung des Magnetfeldes ist das vom i3M entwickelte System auch für Situationen geeignet, in denen eine Magnetresonanztomographie automatisch ausgeschlossen war, wie z. B. im Operationssaal oder bei Patienten mit Herzschrittmachern oder Tätowierungen. Das geringere Gewicht des Geräts ermöglicht es außerdem, das System auf einen Wagen zu montieren und über einen tragbaren Scanner zu verfügen, der bei Patienten zu Hause, in Altenheimen oder bei Menschen mit eingeschränkter Mobilität, in Ambulanzen und kleinen Kliniken, auf der Intensivstation, in Notfällen, in Operationssälen und in medizinischen Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Der Zugang kann auch auf Entwicklungsländer, Feldlazarette oder Sportveranstaltungen ausgeweitet werden, um nur einige zu nennen.

MRT außerhalb der Klinik

Das i3M-Team hat in Zusammenarbeit mit dem Spin-off PhysioMRI Tech SL des Zentrums die ersten Magnetresonanzbilder außerhalb des klinischen Umfelds aufgenommen: in einem Büro, im Freien (mit einem kleinen Generator) und sogar in der Wohnung des Patienten. "Alle erhaltenen Bilder sind von ausreichender Qualität, um eine Vielzahl von Läsionen und Krankheiten zu diagnostizieren", sagt Alonso, eine Qualität, die von Radiologen des Hospital Universitario y Politécnico La Fe in Valencia bestätigt wird.

"Um den Verlust des Magnetfeldes im Vergleich zu herkömmlichen Systemen zu kompensieren, verwenden wir unsere patentierten Pulssequenzen, die sowohl in Bezug auf die räumliche Kodierungskapazität als auch auf die Bildrekonstruktion sehr effizient sind. Auf diese Weise erhalten wir Bilder in diagnostischer Qualität", beschreibt der CSIC-Forscher.

Für Alonso ist "dieser Scanner ein erster Schritt zur Demokratisierung der Magnetresonanztomographie, die zwar das wertvollste bildgebende Verfahren in der Medizin ist, aber aufgrund der sehr hohen Kosten nur sehr eingeschränkt zugänglich ist. Um das Gerät auf den Markt zu bringen, müssen zunächst umfassende Studien durchgeführt werden, um den klinischen Wert des Geräts nachzuweisen, und eine Reihe von Tests (Sicherheit, elektromagnetische Verträglichkeit, Materialien usw.) bestanden werden, damit es von den Gesundheitsbehörden der Europäischen Union und der Vereinigten Staaten zugelassen werden kann.

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