Due ricercatori della Rice University hanno sviluppato a nuova tecnologia 'compresso sensibile' ciò andrà a vantaggio dei pazienti che devono sottoporsi a risonanza magnetica (MRI) per la diagnosi delle loro condizioni mediche.
La risonanza magnetica è un test non invasivo che utilizza un potente campo magnetico, impulsi a radiofrequenza e un computer per produrre immagini dettagliate del corpo interno, inclusi organi, tessuti molli e ossa.
Le scansioni MRI possono essere difficili, richiedendo ai pazienti di sdraiarsi senza muovere un muscolo per un massimo di 45 minuti in modo da evitare la sfocatura delle immagini. In alcuni casi, i pazienti sono anche tenuti a trattenere il respiro diverse volte durante il processo.
Ma la risonanza magnetica sarebbe meno dura con la tecnologia "compresso sensibile" creata dai ricercatori - RIchard Baraniuk, Rice's Victor E. Cameron Professore di ingegneria elettrica e informatica, e Kevin Kelly, un professore associato di sci di ingegneria elettrica ed informatica - a aiutare a fornire una soluzione per un problema clinico nel campo della tecnologia medica che ruotava attorno a ridurre il lungo tempo di scansioni MRI pur mantenendo la migliore qualità possibile per le diagnosi di un paziente.
Questa nuova tecnologia richiede meno dati per fornire la migliore qualità diagnostica, consentendo così un processo più veloce ed efficiente. Ciò è dovuto principalmente al fatto che i medici apporteranno le informazioni necessarie a un numero molto inferiore di campioni di dati.
"Le macchine per la risonanza magnetica utilizzano attualmente la tecnologia matematica sviluppata negli 1930 e le scansioni possono richiedere fino a 45 minuti e richiedono ai pazienti di rimanere completamente immobili durante quel periodo, cosa particolarmente difficile per i pazienti molto malati o molto giovani", ha detto Baraniuk in un comunicato . "Questa tecnologia sarà un punto di svolta per gli scanner MRI, soprattutto quando si tratta di servire pazienti la cui età o salute impedisce loro di trattenere il respiro o di rimanere completamente immobili per lunghi periodi di tempo. La tecnologia andrà a beneficio anche dei pazienti cardiopatici. Precedentemente, la bassa qualità diagnostica impediva a questi sottoinsiemi di pazienti di trarre alcun beneficio dalla risonanza magnetica cardiaca, ma la tecnologia consente di registrare l'intero ciclo cardiaco in tempo reale con una sola trattenuta. "
La tecnologia è stata concessa in licenza alla società tedesca di tecnologie mediche Siemens Healthineers per l'imaging cardiovascolare, che ha lanciato nuovi scanner MRI utilizzando la tecnologia "compresso sensing" lo scorso anno e ha ricevuto l'approvazione per i test clinici a febbraio.
Questi nuovi scanner MRI possono completare la scansione di un cuore pulsante in pochi secondi come 25, con pazienti che respirano normalmente e trattengono il respiro solo una volta. In confronto, gli scanner MRI che utilizzavano la tecnologia corrente impiegavano quattro minuti o più per completare una scansione di un cuore pulsante con i pazienti che dovevano rimanere fermi durante il processo e trattenere il respiro da sette a 12 volte.
I ricercatori ritengono che la tecnologia produrrà risonanza magnetica all'addome, che richiede "lunghi, consecutivi ed estenuanti respiri", più disponibile per i pazienti che sono attualmente esclusi perché troppo giovani per soddisfare l'arduo requisito di trattenimento del respiro o respirazione affannosa.
I ricercatori ritengono inoltre che la loro tecnologia abbia un altro potenziale uso commerciale.
"Possiamo aspettarci di vedere applicazioni di rilevamento compressivo che si espandono oltre l'imaging medico (ad esempio, MRI e CT) e in altri domini in cui l'acquisizione di dati è costosa in hardware o tempo, comprese le telecamere per imaging infrarosso e iperspettrale, nonché radar e sonar" disse Amy McCaig, specialista senior delle relazioni con i media alla Rice. "Sono già stati compiuti buoni progressi in tutte queste aree; in alcuni, i sistemi commerciali sono dietro l'angolo. A differenza delle fotocamere digitali che vedono nelle lunghezze d'onda visibili, i sistemi di telecamere a infrarossi sono piuttosto costosi e quindi l'imaging a compressione potrebbe risparmiare notevolmente sul costo di tali sistemi ".
"È bello per noi vedere qualcosa passare dalla ricerca di base alle applicazioni del mondo reale. Inoltre, questo campo di ricerca nel suo complesso migliora costantemente sia le implementazioni hardware che gli algoritmi di ricostruzione ogni giorno per aumentare ulteriormente la sua potenziale utilità. "
