Mikroskopia rezonansu magnetycznego
Mikroskopia rezonansu magnetycznego (MRM, μMRI) to obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) na poziomie mikroskopowym aż do skali mikronów. Pierwszą definicją MRM było MRI o wokseli lepszej niż 100 μm.
Nomenklatura
Mikroskopia rezonansu magnetycznego odnosi się do obrazowania MRI o bardzo wysokiej rozdzielczości (do skali nanometrowej, w niektórych przypadkach porównywalnej z histopatologią). Termin mikroskopia MR jest najczęściej używany przez wydział obrazowania rezonansu magnetycznego wysokiej rozdzielczości na Uniwersytecie Duke, kierowany przez dr G. Allana Johnsona, oraz grupę National High Magnetic Field Lab w AMRIS, University of Florida / Florida State University.
Różnice między MRI a MRM
- MRM reprezentuje wyższą ewolucję MRI
- MRM wykorzystuje znacznie silniejsze pole magnetyczne, które jest prowadzone na znacznie mniejszą skalę.
- Rozdzielczość : Rozdzielczość medycznego rezonansu magnetycznego wynosi zwykle około 1 mm; pożądana rozdzielczość MRM to 100 μm lub mniejsza do 10 μm, porównywalna z histologią.
- Rozmiar próbki: Medyczne urządzenia do rezonansu magnetycznego są zaprojektowane tak, aby pacjent mógł się w nich zmieścić. Komory MRM są zwykle małe, zwykle mniejsze niż 1 cm3 do obrazowania szczurów, myszy i gryzoni. Firma BrukerBio Spin Company, Billerica, MA specjalizuje się w dostawie różnych sond do mikroobrazowania (5 mm – 75 mm) do obrazowania ex vivo/in vivo wyciętych próbek biologicznych.
Obecny status MRM
Chociaż MRI jest bardzo powszechny w zastosowaniach medycznych, MRM wciąż rozwija się w laboratoriach do częstotliwości rezonansowych 1000 MHz [1] (w przypadku jądrowego rezonansu magnetycznego; elektronowy rezonans magnetyczny zwykle działa na znacznie wyższych częstotliwościach). Główne bariery dla praktycznego MRM obejmują:
- Gradient pola magnetycznego : Ognisko rezonansu magnetycznego o dużym gradiencie w mniejszej objętości ( funkcja mniejszego rozproszenia punktu ) skutkuje lepszą rozdzielczością przestrzenną. Gradienty dla MRM są zazwyczaj od 50 do 100 razy większe niż w systemach klinicznych. Jednak konstrukcja cewek o częstotliwości radiowej (RF) stosowanych w MRM nie pozwala na ultrawysokie gradienty.
- Czułość : Ponieważ woksele dla MRM mogą wynosić 1/100 000 wokseli w MRI, sygnał jest proporcjonalnie słabszy.
Alternatywny MRM
Mikroskopia sił rezonansu magnetycznego (MRFM) ma rozdzielczość w skali nm. Poprawia problem czułości, wprowadzając mikrofabrykowane wsporniki do pomiaru małych sygnałów. Gradient magnetyczny jest generowany przez mikrometra , dając typowy gradient 10 milionów razy większy niż w systemach klinicznych. Technika ta jest wciąż we wczesnej fazie rozwoju. Ponieważ próbka musi znajdować się w wysokiej próżni w temperaturach kriogenicznych , MRFM można stosować tylko do materiałów w stanie stałym.
Linki zewnętrzne
- Wstęp do Laboratorium Badań Słuchu Mikroskopii Rezonansu Magnetycznego na Uniwersytecie im. Karoliny Północnej.