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Oct 16, 2023

의료 영상용 초고자기장에서의 자기 가이드와이어 조향

2023년 5월 12일

2023년 5월 12일 특집

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작성자: Thamarasee Jeewandara, Medical Xpress

물리학자와 생명공학자는 최소 침습 의료 시술 범위를 갖춘 원격 자기 조종 장치를 사용하여 자기 구동 가이드와이어를 조작할 수 있습니다. 자기 조향 전략은 현재 낮은 자기장으로 인해 제한되어 자기 공명 영상(MRI) 스캐너를 비롯한 초고자장에서 작동하는 의료 시스템에 통합되지 않습니다. 현재 Science Advances에 발표된 새로운 연구에서 Mehmet Tiryaki와 독일, 스위스 및 터키의 물리 지능, 생물 의학 공학 및 의학 부서의 연구팀은 초고도 분야의 조향 전략과 함께 자기 가이드와이어 디자인을 개발했습니다.

이 작업은 현장 재자화 가능성과 함께 광범위한 연구 범위를 보여주었습니다. 결과는 전임상 자기공명영상 스캐너의 네오디뮴 자석과 광섬유 막대로 만들어진 자기 유도의 조종 원리를 보여줍니다. 새로 개발된 초고자장 자기 작동 프레임워크는 임상 MRI 스캐너에서 차세대 자기 자동화 기능을 촉진할 수 있습니다.

10년 동안 자기공명영상(MRI) 방법을 개발했음에도 불구하고 이 기술은 X선 투시법에 비해 단점이 있습니다. MRI의 뛰어난 연조직 대비와 함께 이온화 방사선이 없는 특성은 MRI를 더욱 발전된 대안으로 만듭니다. MRI 시스템은 현재 스캐너의 작업 공간 영역과 낮은 해상도로 인해 제한되어 있으므로 방법을 개선하기 위한 다양한 새로운 제안이 나오고 있습니다.

예를 들어, 완전 원격 MRI 기반 작동 접근 방식은 직관적인 3차원(3D) 조향을 위해 강자성 영구 자석을 통합할 수 있습니다. 그러나 이 방법을 사용하려면 실시간 소프트웨어 액세스가 필요하며 MRI 스캐너 내부에서 작동하려면 추가 전력이 필요합니다. 이 연구에서 Tiryaki와 동료들은 MRI 스캐너에서 초고자장 자기 가이드와이어 조향 전략을 제시하고 동맥 흐름이 있는 생리학적으로 관련된 3D 혈관 팬텀뿐만 아니라 동물 모델의 신장에서 MRI를 스캐닝하는 동안 조향 능력을 입증했습니다.

네오디뮴 자석과 같은 영구 자석은 낮은 자기장에서 높은 자기 토크와 힘 전달을 위해 자기 작동 중에 일반적으로 사용됩니다. 영구 자석은 낮은 자기장에서 자석의 쉬운 축에 정렬된 일정한 자화 벡터로 개발되었습니다. 물리학자들은 초고자장에서 영구 자석의 자기 이론을 연구해 왔지만 자동화된 자기 작동 중에 이 개념이 미치는 영향을 계속 조사하고 있습니다.