Magnetická rezonancia patrí medzi najzložitejšie fyzikálne disciplíny. Za jej výskum bolo doteraz udelených 6 Nobelových cien.
Pracovníci Ústavu merania SAV sa problematikou zobrazovania na princípe magnetickej rezonancie zaoberajú od roku 1980. Zodpovedným riešiteľom projektu APVV Výskum komparatívnych zobrazovacích metód na báze magnetickej rezonancie na diagnostiku neurologických a muskuloskeletálnych ochorení je prof. Ing. Ivan Frollo, DrSc. Spoluriešiteľskou organizáciou je Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita v Bratislave.
„Hlavným zámerom riešeného projektu je návrh nových porovnávacích NMR zobrazovacích metód s využitím najmodernejšej škály zobrazovacích systémov pri magnetických poliach od 0.1 do 7.0 Tesla. Je známe, že pre medicínske účely sa používajú tomografy s rôznou intenzitou magnetických polí a ten istý ľudský orgán sa v každom tomografe zobrazí ináč. Je to dané fyzikálnym princípom javu magnetickej rezonancie. Moderné tomografy s voľne programovateľnými meracími sekvenciami umožňujú široký základný výskum zobrazovacích metód na báze NMR – zobrazovania, merania a mapovania špecifických fyzikálnych veličín a objektov v oblasti rozvoja biomedicínskeho, ale aj materiálového výskumu s klinickými aplikáciami,“ uvádza prof. Ing. Ivan Frollo, DrSc.
Medzi konkrétne ciele riešeného projektu patrí experimentálny a teoretický výskum metód merania a mapovania vlastností špecifických fyzikálnych veličín organických a syntetických materiálov a objektov.
Ide o experimentálny, teoretický (modelový) a aplikovaný výskum MR metód zobrazovania a merania prostredníctvom tvorby a výberu najvhodnejších meracích sekvencií a optimálneho prístrojového vybavenia s cieľom komparatívneho zobrazovania a mapovania organických a syntetických materiálov a objektov s použitím zobrazovacích zariadení s magnetickým poľom 0.1, 0.2, 3.0, 4.7 a 7.0 Tesla.
Riešia sa:
Metódy zobrazovania chrupaviek a meniskov – diagnostika poškodení spojivových tkanív, mapovanie relaxačných časov pri určovaní stavu kolagénovej štruktúry. Ochorenia chrupaviek a meniskov sa dostávajú s rastúcim priemerným vekom ľudstva čoraz viac do povedomia. Najväčšou výzvou zostáva skorá diagnostika poškodení spojivových tkanív, ktorá by umožnila včas terapeuticky zasiahnuť a ušetriť tak nemalé ekonomické prostriedky potrebné na liečbu neskorších štádií. Na dosiahnutie cieľov projektu bolo potrebné naprogramovanie nových rýchlych sekvencii pre NMR schopných merať a zobrazovať vo veľmi krátkom čase, pretože spojivové tkanivá sa vyznačujú vysokou anizotropiou, ktorá má za následok dramatické zníženie NMR signálu.
Sledovanie depozície častíc pre transport liečiv do cieľových tkanív v podobe častíc zo superparamagnetického materiálu. Cievne stenty sa používajú bežne pri vaskulárnych problémoch. Magnetizovateľný cievny stent (ovládaný prítomnosťou externého magnetického poľa) v blízkosti cievnej bifurkácie slúži na selektívny zber alebo odklonenie magnetických nosičov liečiv – magnetických nanočastíc. Pokiaľ sa ale magnetická častica pohybuje v elektromagnetickom poli, v jej opise je zahrnutý aj silný nelineárny prvok – tlmenie častice. Bolo preto potrebné určiť experimentálne jeho hodnotu pre konkrétny problém a zahrnúť ho do fyzikálneho modelu. Sú skúmané aj modely depozície aerosólu s obsahom magnetickej kvapaliny v pľúcnom alveole: meranie hmotnosti, magnetických vlastností a koeficientov magnetického tlmenia pre vodné aerosólové kvapôčky s obsahom magnetickej kvapaliny v magnetickom poli.
Projekt trvá v období 1. 3. 2017 – 31. 12. 2020.
Odborný garant textu a foto poskytol: prof. Ing. Ivan Frollo, DrSc.
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: VČ