새로운 포터블 MRI 기술 - 앞으로 새로운 대세 될까?

 (NIST researchers Kalina Jordanova and Stephen Ogier conduct MRI measurements using a magnetic field strength of 64 millitesla (mT), which is at least 20 times lower than the magnetic field in conventional MRI scanners, used for example in hospital settings. Credit: R. Jacobson/NIST)

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(NIST researcher Sam Oberdick explored contrasts agents for MRI machines along with his cohort. His group tested iron oxide nanoparticles at lower-strength magnetic fields. These nanoparticles inside the liquid solution (pictured here) are magnetic and are pulled toward the magnet through a combination of magnetic interactions and surface tension. Credit: R. Wilson/NIST)

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MRI는 비교적 고가 검사이지만, 방사선 노출 없이 몸 안을 들여다볼 수 있어 의료 현장에서 널리 사용되고 있습니다. 하지만 강력한 자기장 때문에 밀폐된 공간에 자성을 띄는 물체 없이 환자 혼자 들어가 있어야 해 접근성이 떨어진다는 문제점이 있습니다.

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이 한계를 극복하기 위해 최근 등장한 기술이 머리만 찍을 수 있는 포터블 MRI입니다. 응급 상황에서 MRI가 절실하게 필요한 경우는 뇌경색처럼 뇌 병변인 경우가 많습니다. 머리만 찍는다면 일반적인 MRI보다 훨씬 낮은 자기장으로도 충분해 포터블 MRI로 환자 옆에서 바로 찍을 수 있습니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222708630500

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미 국립 표준기술 연구소 (National Institute of Standards and Technology (NIST))의 과학자들은 이런 로우 필드 (low-field) MRI 기술에서 몇 가지 중요한 혁신을 이뤄냈습니다.

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연구팀이 개발한 로우 필드 MRI는 일반적인 MRI 보다 수십 배 약한 64 밀리테슬라의 자기장을 사용합니다. 연구팀은 이 자기장에서 뇌의 회백질 (gray matter), 백질 (white matter), 그리고 뇌척수액이 어떻게 나타나는지 연구했습니다. 이를 기준으로 삼으면 해상도가 약간 떨어지는 로우 필드 MRI 이미지 판독을 도울 수 있습니다.

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두 번째 연구는 로우 필드 MRI에 맞은 조영제를 찾는 것입니다. 기존의 MRI는 병변을 더 선명하게 보기 위해 가돌리늄 (gadolinium) 같이 매우 비싼 희토류 원소를 사용했습니다.

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연구팀은 로우 필드 MRI에는 산화철 나노입자가 훨씬 뛰어난 조영제라는 사실을 발견했습니다. 산화철은 매우 저렴하기 때문에 본래 가격이 저렴한 포터블 MRI와 함께 검사 비용을 대폭 낮출 수 있습니다.

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앞으로 저렴하고 정확한 포터블 MRI가 널리 보급된다면 응급 환자나 중환자 진료에 큰 도움에 될 것으로 기대됩니다.

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참고

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https://medicalxpress.com/news/2023-07-smaller-portable-mri-delivery-health.html

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Kalina V. Jordanova et al, In vivo quantitative MRI: T1 and T2 measurements of the human brain at 0.064 T, Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine (2023). DOI: 10.1007/s10334-023-01095-x

Samuel D. Oberdick et al, Iron oxide nanoparticles as positive T1 contrast agents for low-field magnetic resonance imaging at 64 mT, Scientific Reports (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-38222-6