Hochfrequenz-Antenne erhöht MRT-Bildqualität
Die Magnetresonanztomografie (MRT) ist eine der wichtigsten Bildgebungsmethoden zur Diagnostik. Doch gewisse Bereiche, wie zum Beispiel die feinen Strukturen des Auges, der Augenhöhle und des Gehirns lassen sich bisher nur unscharf abbilden. Die Geräte selbst können diese feinen Strukturen erkennen, doch die Hardware sendet und empfängt Signale im Radiofrequenzbereich, welche die Darstellung einschränken.
Hochfrequenz-Antenne aus Metamaterialien
Mithilfe einer neuen Hochfrequenz-Antenne für bestehende und neue Geräte können diese Bereiche nun schärfer dargestellt werden. Und das sogar in kürzerer Zeit. Ein Forschungsteam der Universität Rostock entwickelte neue, sogenannte Metamaterialien, mit denen die Hochfrequenzfelder der MRT effizienter gelenkt werden können. „Unsere Arbeit weist einen Weg zu schnelleren, klareren MRT-Scans, von denen Patientinnen und Patienten mit den unterschiedlichsten Erkrankungen profitieren können“, erläutert Professor Thoralf Niendorf, Leiter der Arbeitsgruppe „Experimentelle Ultrahochfeld-MR“.
Bisherige Antennen, sogenannte RF-Spulen, haben bisher Schwierigkeiten, die Radiofrequenzsignale aus tiefer liegenden oder anatomisch komplexen Regionen zu empfangen und damit klare Bilder darzustellen. Das Team aus Rostock hat daher die RF-Spulen mit elektromagnetischen Metamaterialien neu konzipiert. Metamaterialien sind künstlich hergestellte Werkstoffe, die auf eine andere Art und Weise mit elektromagnetischen Wellen interagieren, als es natürliche Materialien können. Die Signalstärke aus dem Zielgewebe wird erhöht und die Bildschärfe sowie Scan-Dauer verbessert.
Anatomisch detailliertere Bilder
Entwickelt wurde die neue Technik mit freiwilligen Personen, die sich für die MRT-Bilder zur Verfügung stellten. Das System ist für den routinemäßigen klinischen Einsatz geeignet und in die bestehenden Infrastrukturen einbaubar. „Wir sehen eine klare Relevanz für Anwendungen in der Augenheilkunde. Die neue Technologie ermöglicht anatomisch detaillierte MRT-Bilder des Auges mit hoher räumlicher Auflösung und Weichteilkontrast“, erklärt Professor Oliver Stachs, Koautor der Publikation von der Universitätsmedizin Rostock.
Das System kann sogar so eingestellt werden, dass andere, empfindlichere Bereiche geschont werden, zum Beispiel um eine Erwärmung in der Nähe von Implantaten zu verhindern. Außerdem könnte die erzeugte Wärme gezielt für die therapeutische Anwendung bei Krebserkrankungen genutzt werden. Außerdem bedeuten die klareren Bilder weniger Wiederholungen der MRT aufgrund schlechter Bildqualität und damit auch weniger Stress für Patientinnen und Patienten.
Obwohl die Antenne bereits jetzt flexibel gestaltet werden kann, um sie an bestimmte Körperteile anzupassen, plant das Team größere Studien, um das Design auch für Organe wie das Herz oder die Niere zu optimieren. Modifiziert könne die Antenne sogar MRT-Systeme unterstützen, die den Stoffwechsel oder den Transport von Medikamenten im Körper sichtbar machen.
Quelle: idw
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