Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein MRT für den Schreibtisch

02.09.2019

Medizintechniker entwickeln Mini-MRT für den Schreibtisch

Medizintechniker der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg haben den Prototypen eines Magnetresonanztomografen entwickelt, der auf einem gewöhnlichem Schreibtisch Platz findet.


Die Masterstudenten Ivan Fomin (li.) und David Schote vor ihrem Tabletop-MRT

Jana Dünnhaupt

In Zusammenarbeit mit Kollegen des Athinoula A. Martinos Center des MIT in Boston, USA, entwickelten der Nachwuchswissenschaftler Marcus Prier gemeinsam mit den beiden Studenten des Masterprogramms Medical Systems Engineering Ivan Fomin und David Schote eine druckergroße Miniaturausgabe eines MRT, die mit einem Magnetfeld von 0,4 Tesla arbeitet, der 20.000fachen Stärke unseres Erdmagnetfelds. Das Magnetfeld klinischer Geräte beträgt 1,5 bzw. 3 Tesla.

Das Mini-MRT kann künftig innerhalb von wenigen Minuten detaillierte Informationen zur Zusammensetzung reagenzglasgroßer Proben mit einem Durchmesser von bis zu 15 Millimetern liefern.

Aktuell entwickeln die drei Medizintechniker eine weitere Komponente für das MRT, um künftig echte Schnittbilder der Proben, also Aufnahmen, wie Sie etwa unter einem Mikroskop möglich sind, erhalten zu können.

Das Prinzip der Magnetresonanztomografie beruht darauf, dass die Kerne vieler Atome magnetisch sind. Diese kleinen Magneten können von einem äußeren Magnetfeld beeinflusst werden – sie richten sich dazu parallel aus. Werden die ausgerichteten Atomkerne leicht angestoßen – das geschieht durch Radiowellen - dann führen sie eine sogenannte Präzessionsbewegung aus, ähnlich der Bewegung eines rotierenden Spielzeugkreisels. Da die Geschwindigkeit der Präzession charakteristisch für eine Atomsorte und damit für das Material der Probe ist, kann daraus die Zusammensetzung der Probe analysiert werden.

„Die Herausforderung bei der Entwicklung des Tisch-MRT bestand für uns darin, zwei extrem starke Permanentmagnete, die sich gegenseitig mit 1,2 Tonnen anziehen, in einer Trägerkonstruktion auf einem Abstand von nur wenigen Zentimetern zu halten und so zu fixieren“, erläutert Marcus Prier, der als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am medizintechnischen Forschungscampus STIMULATE arbeitet.

Die komplizierte Elektronik, die für die Inbetriebnahme des Prototypen erforderlich war, wurde in einem der 11 Gründerlabore der Universität Magdeburg, dem FLEXtronic Labor, eigenständig entwickelt und gefertigt.

Das Einsatzspektrum des Mini-MRT sei breitgefächert, so Markus Prier. „Es ist möglich, in einem Labor der Nahrungsmittelindustrie unkompliziert die Zusammensetzung von Inhaltsstoffen zu prüfen, Mediziner können zeitnah in Arztpraxen Blut- und Gewebeproben analysieren, Biologen unmittelbar die Wirkung neu entwickelter Kontrastmittel im Gewebe testen.“

Darüber hinaus könne in dem Tisch-MRT Strömungs- und Fließverhalten von Flüssigkeiten analysiert werden, „Indem die reagenzglasgroße Probe durch einen Schlauch ersetzt wird, werden Untersuchungen für eine zusätzliche Überwachung von Dialyse-Patienten möglich.“

Neben den klinischen und industriellen Anwendungen sei das Tabletop-MRT auch für die universitäre Lehre interessant, erklärt Markus Prier: „Das System soll an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg für eine anwendungsnahe Ausbildung zukünftiger Medizintechnikerinnen und –techniker genutzt werden“. Er hat bereits einen Kurs mit dem Titel „MR Systems Engineering“ für Masterstudierende durchgeführt, der auf ein sehr großes Interesse gestoßen ist.

In wenigen Monaten soll auf dem Campus der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ein Labor mit mehreren Tabletop-MRTs eingerichtet werden. Hier können Studierende dann selbstständig Experimente durchführen, die Entwicklung von Magnetresonanz-Software erlernen oder herstellerunabhängige MRT-Hardwarekomponenten kostengünstig und in kleinem Maßstab entwickeln.

Die gesamten Pläne und Programme des Mini-MRT werden künftig nach dem Open-Source-Prinzip weltweit online gestellt, so dass jeder Interessent oder Nutzer ein MRT im Tischformat nach dem Baukastenprinzip selbst bauen bzw. anpassen und optimieren kann.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Marcus Prier, Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungscampus STIMULATE, Tel.: +49 391 67-59365, E-Mail: marcus.prier@ovgu.de.

Weitere Informationen:

http://www.forschungscampus-stimulate.de
http://www.tugz.ovgu.de/makerlabs.html

Katharina Vorwerk | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-magdeburg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Speiseröhren-Erkrankungen schonend diagnostizieren
10.09.2019 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

nachricht Beinprothese mit Gespür verbessert die Gesundheit
09.09.2019 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The working of a molecular string phone

Researchers from the Department of Atomically Resolved Dynamics of the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter (MPSD) at the Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg, the University of Potsdam (both in Germany) and the University of Toronto (Canada) have pieced together a detailed time-lapse movie revealing all the major steps during the catalytic cycle of an enzyme. Surprisingly, the communication between the protein units is accomplished via a water-network akin to a string telephone. This communication is aligned with a ‘breathing’ motion, that is the expansion and contraction of the protein.

This time-lapse sequence of structures reveals dynamic motions as a fundamental element in the molecular foundations of biology.

Im Focus: Meilensteine auf dem Weg zur Atomkern-Uhr

Zwei Forschungsteams gelang es gleichzeitig, den lang gesuchten Kern-Übergang von Thorium zu messen, der extrem präzise Atomkern-Uhren ermöglicht. Die TU Wien ist an beiden beteiligt.

Wenn man die exakteste Uhr der Welt bauen möchte, braucht man einen Taktgeber, der sehr oft und extrem präzise tickt. In einer Atomuhr nutzt man dafür die...

Im Focus: Milestones on the Way to the Nuclear Clock

Two research teams have succeeded simultaneously in measuring the long-sought Thorium nuclear transition, which enables extremely precise nuclear clocks. TU Wien (Vienna) is part of both teams.

If you want to build the most accurate clock in the world, you need something that "ticks" very fast and extremely precise. In an atomic clock, electrons are...

Im Focus: Künstliche Intelligenz bringt Licht ins Dunkel

Die Vorhersage von durch Licht ausgelösten molekularen Reaktionen ist bis dato extrem rechenaufwendig. Ein Team um Philipp Marquetand von der Fakultät für Chemie der Universitäten Wien hat nun unter Nutzung von künstlichen neuronalen Netzen ein Verfahren vorgestellt, welches die Simulation von photoinduzierten Prozessen drastisch beschleunigt. Das Verfahren bietet neue Möglichkeiten, biologische Prozesse wie erste Schritte der Krebsentstehung oder Alterungsprozesse von Materie besser zu verstehen. Die Studie erschien in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Chemical Science" und eine zugehörige Illustration auf einem der Cover.

Maschinelles Lernen spielt in der chemischen Forschung eine immer größere Rolle, z.B. bei der Entdeckung und Entwicklung neuer Moleküle und Materialien. In...

Im Focus: Graphene sets the stage for the next generation of THz astronomy detectors

Researchers from Chalmers University of Technology have demonstrated a detector made from graphene that could revolutionize the sensors used in next-generation space telescopes. The findings were recently published in the scientific journal Nature Astronomy.

Beyond superconductors, there are few materials that can fulfill the requirements needed for making ultra-sensitive and fast terahertz (THz) detectors for...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Die Digitalisierung verändert die Medizin

13.09.2019 | Veranstaltungen

Wie verändert Autonomes Fahren unseren Alltag?

12.09.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Wie können wir Algorithmen vertrauen?

11.09.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Digitalisierung verändert die Medizin

13.09.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Toxoplasmose-Erreger: Recyclingmechanismus stellt Vermehrung des Parasits Toxoplasma gondii sicher

13.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

Hoher Wert für die Hubble-Konstante mit Hilfe von Gravitationslinsen

13.09.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics