¿Cuál es el futuro de las imágenes por resonancia magnética y tomografía computarizada?

Connecticut
1) Es CT ahora, no CAT. El poder de la computación es tan poderoso y barato ahora, que mientras que una vez fue tomografía axial computarizada, todas las imágenes ahora se pueden reconstruir y cortar en cualquier eje deseado. Aunque los datos nativos se tomaron de forma axial.
2) La TC produce alrededor del 95% de todas las dosis de radiación en los exámenes de rayos X, pero es menos del 2% de todos los exámenes de rayos X. Las recomendaciones actuales son para no más de 2 tomografías computarizadas por año. Las incidencias recientes en varios hospitales sobre la sobredosis de pacientes con protocolos deficientes se han vuelto desenfrenadas. El futuro de la TC consiste en reducir significativamente la dosis de radiación y colimar el haz con el volumen de interés deseado en lugar de una gran barrida del cuerpo sin afectar la calidad de la imagen y la capacidad de diagnóstico.
3) Siempre se desea una TC más rápida, los escáneres ahora pueden lograr 256 cortes por rotación continua, pero congelar y compensar el movimiento del órgano sigue siendo complicado. Especialmente el Corazón.
4) Incrementa la resolución. La resolución submilimétrica es altamente deseada en la TC, esto tiene el costo de una mayor dosis de radiación. En imágenes de animales pequeños podemos hacer un escaneo de cuerpo completo a una resolución de 180um en menos de un minuto utilizando una orientación de haz cónico, muy similar a una imagen dental 3D. Esto se aplica a nuevos y diferentes tubos de rayos X y tecnología de detección. En 20 años, es probable que los tubos de rayos X sean nanoestructuras de carbono http://www.aist.go.jp/aist_e/lat…
Es probable que los detectores estén basados ​​en semiconductores de alta densidad: http: //ieeexplore.ieee.org/Xplor…
Mi compañía desarrolla e investiga estas tecnologías.
5) Agentes de contraste: la tecnología en sí misma tiene un poco más de camino por recorrer, pero esta área es donde estará el dinero. El desarrollo de un nuevo trazador de imágenes moleculares específico para enfermedades, no tóxico o poco tóxico, es a donde se dirige toda la tecnología de imágenes. El más avanzado es la farmacia de radio, pero hay miles de fármacos derivados de nanopartículas que se están desarrollando en medicina traslacional, imagen preclínica y molecular.

MRI
1) Imanes más fuertes: cuanto más fuerte es el imán, mayor es la relación señal / ruido, más rápido es el escaneo, o mejor es la resolución que puede lograr normalmente.
2) Resolución: en mi campo podemos hacer escaneos de MRI en el nivel de histología, 30um o menos. Aunque estos escaneos pueden tomar 2 días sólidos, el sujeto está muerto, súper frío y suspendido en agentes de contraste patentados.
3) Secuencias de pulso: cada vez son más los trucos nuevos disponibles en los esquemas de secuencias de pulso, que producen un contraste que indica las condiciones específicas de la enfermedad. Por lo general, los espectros de macro moléculas que indican un desequilibrio celular. Mi Universidad está colaborando en un estudio que utiliza la resonancia magnética, para su función de RMN, para derivar las cantidades de 3 sustancias químicas específicas que indican el tipo y la presencia de cánceres de próstata.
4) Agentes de contraste: los medicamentos basados ​​en gadolinio son actualmente los únicos disponibles y se ha demostrado que tienen algunos efectos secundarios desagradables. Los óxidos de hierro y otros candidatos, como nanopartículas y otros metales divertidos e interesantes quelados a diferentes péptidos, y los receptores moverán la resonancia magnética hacia las imágenes moleculares con la capacidad de inyectar un compuesto y lograr que produzca una imagen indicativa del tipo y extensión de una enfermedad Todas las imágenes se mueven de esta manera, ya que la escasez de radiólogos extremadamente calificados se está volviendo cada vez más desenfrenada. Estos serán utilizados con secuencias de pulso especiales.
5) Velocidad: MRI es un procedimiento relativamente lento. (secuencia de pulso y dependencia de la fuerza del imán). Cuanto más rápido es el procedimiento, más pobre es la SNR y la resolución.

Las principales características de todas las imágenes médicas de diagnóstico son:
1) Sensibilidad (velocidad)
2) Resolución (tamaño)
3) Uniformidad, ruido, constrast (calidad de imagen)
4) Especificidad (conocimiento sobre la enfermedad y la capacidad de identificar más allá de toda duda)

Los biomarcadores y el agente de contraste son / son el próximo gran mercado, ya que alcanzamos límites fundamentales en física y biología, lo que limitará los tres primeros de arriba de esa lista.

En términos de futuro cercano, tenemos resonancia magnética tensor de difusión , que es más útil para mostrar las regiones donde está involucrada la difusión del agua (el agua se difunde más rápidamente en las direcciones alineadas con la estructura interna de los tejidos, como los axones neuronales de la sustancia blanca) . Algunas mejoras futuras se explican a continuación

Recientemente, se han propuesto modelos más avanzados del proceso de difusión que apuntan a superar las debilidades del modelo de tensor de difusión. Entre otros, estos incluyen imágenes de espacio-q y imágenes de tensor de difusión generalizada

Aquí hay un par de enlaces más:

Sigo esperando que alguien descubra un imán superconductor a temperatura ambiente. Esto haría que la resonancia magnética sea barata, rutinaria y ampliamente disponible. Actualmente, el futuro de la resonancia magnética es incierto porque las reservas de helio se están agotando y, sin helio líquido, no hay resonancia magnética. Hay algunos materiales que se superconducen a temperaturas “altas” y solo requieren nitrógeno líquido, pero creo que hay algunos problemas con ellos que impiden que se comercialicen.