Magnetosakeste pildistamine (MPG) on uus pildistamismeetod, mis ilmus 2005. aastal. Magnetilisi nanoosakesi, mida saab kehale manustada erineval viisil (vaskulaarne juurdepääs, hingamine, lokaalne süstimine jne), saab kujutada MPG-ga magnetväljade abil. MPG-l on eeliseid, näiteks rauaoksiidil põhinevate nanoosakeste kasutamine, mis ei kahjusta keha, kõrge eraldusvõimega pilte saab saada reaalajas või peaaegu reaalajas, keha mis tahes osa saab vaadata ilma sügavuspiiranguteta ja ioniseeriv kiirgus on pole kasutatud. Uuringud MPG kasutamise kohta paljudes meditsiinilistes rakendustes, nagu angiograafia, kasvaja pildistamine, kehasiseste verejooksude pildistamine, tüvirakkude monitooring ja aju funktsionaalne pildistamine on käimas.
Magnetosakeste kuvamise meetodi põhiprintsiibid
Magnetilised nanoosakesed läbimõõduga vahemikus 5 nm kuni 100 nm koosnevad tavaliselt raudoksiidist (Fe304/Fe2O3) ja selle südamiku ümber kaetud polümeerist. Nendel läbimõõtudel on raudoksiidil superparamagnetilised omadused. Teisisõnu, kui nende keskmine magnetiseeritus on null, kui keskkonnas puudub magnetväli, siis magnetvälja rakendamisel magnetiseeritakse need kiiresti selle välja suunas. Tuumade katmine polümeeriga takistab osakeste ühinemist ning takistab nende tuvastamist ja hävitamist organismi immuunsüsteemi poolt. Nii pikeneb nanoosakeste ringlemisaeg kehas. Lisaks on võimalik nanoosakesi funktsionaliseerida, kinnitades polümeeridele molekule nagu antikehad, ravimid, ensüümid, nukleiinhapped. Seega saab osakesi varustada selliste omadustega nagu pildistamine väljastpoolt keha, seondumine sihtrakkudega (nt kasvajarakud), ravimi kohaletoimetamine ja vabastamine.
Magnetosakeste pildistamine võib selle nime tõttu segi ajada magnetresonantstomograafiaga (MRI). Need kaks meetodit erinevad aga üksteisest täiesti nii tööpõhimõtte kui ka saadud piltide poolest. Kui MRI-s vaadeldakse kudesid anatoomiliselt, siis MPG-piltidel ei ole koed nähtavad, kuvatakse ainult kehale antud magnetilisi nanoosakesi. Seega ei sega anatoomiline pilt ja nanoosakeste pilt üksteist ning pildistamist saab teha sõltuvalt nanoosakeste absoluutsest tihedusest.
MPG meetodil luuakse tsoon (magnetväljavaba tsoon - MAB), milles magnetväli nullitakse kuvataval alal. Kuna magnetvälja tihedus MAB-i ümbruses on madal, on selle piirkonna nanoosakeste magnetiseerumisvektorid juhuslikes suundades. Mida kaugemal MAB-st, seda suurem on magnetvälja intensiivsus. Nanoosakeste magnetiseerumine intensiivses magnetväljas on joondatud rakendatud magnetväljaga samas suunas (magnetilise küllastuse olek). Aja jooksul erineva homogeense magnetvälja rakendamisel ei saa see magnetväli reageerida, kuna muud nanoosakesed peale MAB on küllastunud olekus. MAB-i ümbritsevad nanoosakesed reageerivad kiiresti ja magnetiseeruvad. See magnetiseerimissignaal võetakse vastu vastuvõtu mähiste abil. MAB skaneeritakse kujutise piirkonnas elektrooniliselt ja / või mehaaniliselt, et saada nanoosakeste tihedusega proportsionaalne pilt.
Õpingud ASELSANis
Maailmas pole veel ühtegi inimsuurust kaubanduslikku MPG-seadet. ASELSANi teaduskeskuses on välja töötatud ainulaadne MPG prototüüp. Sekkumisrakendusi arvestades pakuti välja uus avatud serva süsteemiarhitektuur ja saadi USA patent. Selles süsteemis skaneeritakse koes lineaarne magnetvälja vaba piirkond, seega saavutatakse kõrge signaali ja müra suhe ning suuri alasid on võimalik skaneerida kiiremini. Avatud konfiguratsioon on aga patsientidele palju mugavam kui suletud süsteem. ASELSAN MPG prototüübisüsteemis on võimalik teha väikseid loomkatseid, mis suudavad skaneerida 60 mm läbimõõduga ala. Süsteemis tehti eraldusvõime ja tundlikkuse mõõtmised ning viidi läbi fantoomkatsed, et näidata vaskulaarse oklusiooni tuvastamise otstarbekust.
2020. aasta augustis käivitatud omafinantseeringuga projektiga on alustatud tööd inimsuuruse MPG-skanneri väljatöötamiseks. Samuti on plaanis uurida selle skanneri kasutamist magnetresonantstomograafia jaoks. Nii saab MR-piltide abil anatoomilist teavet ja MPG-ga saab vaadata nanoosakesi.
Ole esimene, kes kommenteerib