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Jun 07, 2023

Orientação de fio-guia magnético em campos magnéticos ultraaltos para imagens médicas

12 de maio de 2023

Recurso de 12 de maio de 2023

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por Thamarasee Jeewandara, Medical Xpress

Físicos e bioengenheiros podem manipular fios-guia acionados magneticamente usando direção magnética remota com escopo para procedimentos médicos minimamente invasivos. As estratégias de direção magnética são atualmente limitadas por campos magnéticos baixos, impedindo assim sua integração em sistemas médicos que operam em campos ultraaltos, incluindo scanners de ressonância magnética (MRI). Em um novo estudo agora publicado na Science Advances, Mehmet Tiryaki e uma equipe de pesquisa nos departamentos de inteligência física, engenharia biomédica e medicina na Alemanha, Suíça e Turquia, desenvolveram um projeto de fio-guia magnético juntamente com estratégias de direção em campos ultraaltos.

O trabalho demonstrou um amplo escopo de pesquisa, juntamente com seu potencial para remagnetização in situ. Os resultados ilustraram os princípios de direção da orientação magnética feitos de ímãs de neodímio e uma haste de fibra ótica em um scanner pré-clínico de ressonância magnética. A recém-desenvolvida estrutura de atuação magnética de campo ultraalto pode facilitar a automação magnética de próxima geração para funcionar em scanners de ressonância magnética clínica.

Apesar de uma década de desenvolvimento de métodos para ressonância magnética, a tecnologia tem deficiências em comparação com a fluoroscopia de raios-X. Embora a natureza livre de radiação ionizante da ressonância magnética, juntamente com seu contraste superior de tecidos moles, a torne uma alternativa mais avançada. O sistema de ressonância magnética é atualmente limitado pela área de trabalho no scanner e sua resolução mais baixa, levando a uma série de novas propostas para melhorar o método.

Por exemplo, uma abordagem de atuação movida a ressonância magnética completamente remota pode integrar um ímã permanente ferromagnético para uma direção tridimensional (3D) intuitiva. No entanto, o método requer acesso de software em tempo real e poder adicional para funcionar dentro de um scanner de ressonância magnética. Neste trabalho, Tiryaki e colegas apresentaram uma estratégia de direcionamento de fio-guia magnético de campo ultraalto no scanner de ressonância magnética e demonstraram sua capacidade de direcionamento em fantomas vasculares 3D fisiologicamente relevantes com fluxo arterial, bem como durante o escaneamento de ressonância magnética no rim de um modelo animal.

Os ímãs permanentes, como os ímãs de neodímio, são comumente usados ​​durante a atuação magnética para alto torque magnético e transmissão de força em campos magnéticos baixos. Os ímãs permanentes são desenvolvidos com um vetor de magnetização constante alinhado ao eixo fácil do ímã em campos magnéticos baixos. Embora os físicos tenham estudado a teoria magnética de ímãs permanentes em campos ultraaltos, eles continuam investigando os efeitos do conceito durante a atuação magnética automatizada.