اختراق جديد في التصوير بالرنين المغناطيسي يلتقط صورًا واضحة بشكل مذهل للعين والدماغ

غالبًا ما تواجه فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي صعوبة في إنتاج صور واضحة للأنسجة العميقة أو الحساسة. أفاد باحثون في مركز ماكس ديلبروك أن هوائيًا جديدًا خفيف الوزن يمكنه تحسين جودة الصورة وقد يقلل أوقات المسح دون الحاجة إلى إجراء تغييرات على أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الموجودة.

يعد التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) من أهم الأدوات التي يستخدمها الأطباء لتشخيص المرض. ومع ذلك، فإن بعض الأنسجة الموجودة في أعماق الجسم، بما في ذلك مناطق الدماغ وهياكل العين والمدار الحساسة التي لها أهمية خاصة في طب العيون، لا يزال من الصعب التقاطها بتفاصيل دقيقة. لا يأتي القيد من ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي نفسه، ولكن من الأجهزة المسؤولة عن إرسال واستقبال إشارات الراديو.

قام فريق بقيادة نانديتا ساها، طالبة الدكتوراه في مختبر الرنين المغناطيسي التجريبي للمجال الفائق للبروفيسور ثورالف نيندورف في مركز ماكس ديلبروك، بإنشاء هوائي للتصوير بالرنين المغناطيسي يعتمد على مواد متقدمة تعالج هذه المشكلة. يمكن للجهاز إنتاج صور أكثر وضوحًا في وقت أقل ويمكن استخدامه مع أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الموجودة بالفعل. تم نشر العمل في مواد متقدمة.

تعاون نيندورف وزملاؤه بشكل وثيق مع الباحثين في المركز الطبي بجامعة روستوك، حيث جمعوا بين فيزياء التصوير بالرنين المغناطيسي، وطب العيون السريري، والتصوير الانتقالي. ويساعد فريق روستوك أيضًا في تقييم التكنولوجيا للاستخدام السريري.

“باستخدام مفاهيم من المواد الفوقيةيقول نيندورف، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية: “لقد تمكنا من توجيه مجالات الترددات الراديوية بشكل أكثر كفاءة وإظهار كيف يمكن للفيزياء المتقدمة أن تحسن التصوير الطبي بشكل مباشر. يوضح هذا العمل طريقًا نحو عمليات مسح بالرنين المغناطيسي أسرع وأكثر وضوحًا يمكن أن تفيد المرضى في العديد من المجالات السريرية”.

إعادة النظر في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام المواد الفوقية

يقوم التصوير بالرنين المغناطيسي بإنشاء صور عن طريق إرسال إشارات الترددات الراديوية (RF) إلى الجسم وقياس كيفية استجابة الأنسجة داخل مجال مغناطيسي قوي. تنتج الإشارات الأقوى صورًا أفضل. غالبًا ما تواجه هوائيات التصوير بالرنين المغناطيسي القياسية، والمعروفة أيضًا باسم ملفات الترددات اللاسلكية، مشكلة في جمع إشارة كافية من الأنسجة العميقة أو المناطق ذات التشريح المعقد. ونتيجة لذلك، يمكن أن تستغرق عمليات المسح وقتًا أطول، وقد تفوت الصور تفاصيل دقيقة.

ولحل هذه المشكلة، قام الباحثون ببناء مواد خارقة مباشرة في هوائي التصوير بالرنين المغناطيسي. المواد الخارقة هي هياكل مصممة للتعامل مع الموجات الكهرومغناطيسية بطرق لا تستطيع المواد الطبيعية القيام بها. يعمل هوائي التردد اللاسلكي المصمم هندسيًا على تقوية الإشارات الصادرة من الأنسجة المستهدفة، وزيادة الدقة المكانية، وتحسين وضوح الصورة، وتسريع عملية جمع البيانات. والأهم من ذلك، أنه يعمل مع أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي الحالية، لذلك لن تحتاج المستشفيات إلى بنية تحتية جديدة تمامًا للماسحات الضوئية. اختبر الفريق هذه التقنية من خلال تصوير منطقة العين والمدار لدى متطوعين بسرعة 7.0 تسلا.

يقول البروفيسور أوليفر ستاكس، المؤلف المشارك للورقة البحثية في جامعة الطب روستوك: “يُظهر بحثنا أهمية واضحة لتطبيقات طب العيون لأنه يمكن أن يسهل التصوير بالرنين المغناطيسي للعين المفصل تشريحيًا وعالي الدقة المكانية”. “إنه يوفر إمكانية فتح نافذة على العين وعلى العمليات الفسيولوجية (المرضية) التي لم يكن من الممكن الوصول إليها في الماضي إلى حد كبير.”

ويضيف ساها: “كان هدفنا هو إعادة التفكير في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي من الفيزياء الحديثة لتصميم الهوائي”. وتضيف أنه يمكن أيضًا تعديل نفس التقنية لحماية مناطق الجسم الحساسة أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي، مثل تقليل الحرارة غير المرغوب فيها حول الغرسات الطبية. وقد يساعد أيضًا في تركيز طاقة الترددات اللاسلكية بشكل أكثر دقة للعلاجات الموجهة بالتصوير بالرنين المغناطيسي المستخدمة في رعاية مرضى السرطان، بما في ذلك التسخين اللطيف للأورام (ارتفاع الحرارة) أو الاستئصال الحراري للأنسجة.

تشخيص أفضل

يمكن أن تكون فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي غير مريحة وطويلة للمرضى، خاصة عندما يجب تكرار عمليات الفحص لأن الهياكل المهمة ليست مرئية بما فيه الكفاية. ومن شأن عمليات الفحص الأقصر أن تقلل من الوقت الذي يقضيه المرضى داخل الجهاز. يمكن أن تساعد الصور الأكثر وضوحًا الأطباء على إجراء التشخيص بثقة أكبر. ونظرًا لأن الهوائي الجديد صغير الحجم وخفيف الوزن، فيمكن أيضًا تشكيله ليناسب مناطق معينة من الجسم، مما قد يجعل عمليات المسح أكثر راحة.

يقول نيندورف إن هذه التقنية يمكن تكييفها مع أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي التي تعمل عند شدة مجال مغناطيسي أقل أو أعلى من 7.0 تسلا، ولتصوير التشريح خارج العين، أو المدار، أو الدماغ، ولتتبع عملية التمثيل الغذائي أو حركة الدواء داخل الجسم. ويضيف أن طرق التصوير بالرنين المغناطيسي المتخصصة التي تكتشف ذرات مثل الصوديوم أو الفلور يمكن أن تستخدم أيضًا هذه التقنية لالتقاط إشارات أقوى وصور أكثر وضوحًا.

تقول الدكتورة إيبا بيلر، المؤلفة المشاركة للورقة البحثية في المركز الطبي بجامعة روستوك: “إن الابتكارات في أجهزة التصوير لديها القدرة على إحداث تحول في التشخيص، وتعد هذه الدراسة خطوة مهمة نحو الجيل التالي من تكنولوجيا التصوير بالرنين المغناطيسي”.

ويقوم الباحثون الآن بإعداد دراسات أكبر في العديد من المستشفيات وتعديل تصميم الأعضاء الأخرى، بما في ذلك القلب والكلى. وسيستمر التعاون من خلال التعيينات المتبادلة طويلة الأمد للعلماء الزائرين التي أجراها ستاكس ونيندورف.

المرجع: “هوائيات المواد الخارقة تعزز التصوير بالرنين المغناطيسي للعين والدماغ القذالي” بقلم نانديتا ساها، بيلجون نورزيد، مصطفى بيرانجي، أندريه كوهني، هيلمار ويتشيز، إيجور فابيان تيليز سيجا، شيانغ هو، توماس جلاديتز، ليزا كرينز، ديف هوبلر، بيت إندمان، كلوديا بروكمان، إيبا بيلر، أوليفر ستاكس و ثورالف نيندورف، 2 فبراير 2026، مواد متقدمة.
دوى: 10.1002/adma.202517760

تم تمويل هذا المشروع من قبل مشروع DFG كتعاون مشترك بين مركز ماكس ديلبروك وجامعة روستوك الطبية.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.