Obraz płuc malowany helem
Fizycy z UJ uzyskali pierwszy w Polsce obraz płuc człowieka metodą rezonansu magnetycznego. Było to możliwe dzięki nowatorskiemu zastosowaniu helu-3.
Tomografia magnetyczno-rezonansowa (MR) jest powszechnie stosowaną, bezpieczną i nieinwazyjną metodą obrazowania organizmu ludzkiego. Wykorzystuje ona zjawisko magnetycznego rezonansu jądrowego (MRJ), polegające na pomiarze sygnału pochodzącego od spolaryzowanych w wysokim polu magnetycznym jąder. W standardowym tomografie MR wykorzystuje się jądra wodoru, które wchodzą w skład wody znajdującej się w tkankach biologicznych pacjenta. Jednak gęstość tkanki w płucach jest bardzo mała z uwagi na powietrze wypełniające oskrzela, co uniemożliwia zebranie wystarczającego sygnału od jąder wodoru i limituje wykorzystanie MR w obrazowaniu płuc.
Wyjątkowy hel
Fizycy z Zakładu Optyki Atomowej UJ podjęli pracę nad wykorzystaniem optycznie spolaryzowanego helu-3, który – wypełniając płuca – pozwala na uzyskanie ich obrazu o wysokim kontraście i dużej rozdzielczości. Otrzymanie spolaryzowanego helu-3 jest skomplikowanym procesem. Nie mniej trudne jest utrzymanie wysokiej polaryzacji gazu podczas badania w tomografie. Badacze z UJ poradzili sobie z tym problemem, opracowując technikę efektywnej polaryzacji helu-3 i budując przenośny polaryzator, który współpracuje z medycznym skanerem MR, zmodyfikowanym w taki sposób, aby mógł pracować na częstotliwości helowej. Dzięki temu we współpracy ze Specjalistycznym Szpitalem im. Jana Pawła II w Krakowie otrzymali pierwsze w Polsce zdjęcia płuc człowieka metodą magnetycznego rezonansu z użyciem spolaryzowanego helu.
Ten optycznie spolaryzowany hel otrzymuje się w bardzo skomplikowanym procesie, jednak nie to było największym wyzwaniem. Bardzo trudne jest utrzymanie tego gazu w stanie polaryzacji przez dłuższy czas, konieczny do przeprowadzenia badania. Fizycy poradzili sobie z tym konstruując przenośne urządzenie polaryzujące hel, które współpracuje ze skanerem MR (tomografem) podczas badania.
Jeśli uda się pomyślnie wprowadzić tę metodę do praktyki szpitalnej, to nareszcie możliwe będzie wykrywanie bardzo wczesnych zmian w rozwoju takich chorób, jak rak płuc, przewlekła obturacyjna choroba płuc i astma. Jest to dobra wiadomość dla pacjentów, szczególnie dzieci, cierpiących na mukowiscydozę, których terapia wymaga częstej kontroli płuc.
Oprócz badań nad helem grupa zajmuje się opracowaniem techniki polaryzacji ksenonu (129Xe), gazu dostępniejszego i dającego, obok obrazowania, dodatkowe możliwości diagnostyczne. Więcej na temat projektu można przeczytać na stronie www.chaos.if.uj.edu.pl/~ksenon/.
Badania te jak i inne ciekawe projekty badawcze realizowane na Uniwersytecie Jagiellońskim zostały opisane w publikacji CITTRU* pt. „Projektor Jagielloński” (www.projektor.cittru.uj.edu.pl).
*CITTRU jest jednostką Uniwersytetu Jagiellońskiego, której rolą jest wspieranie rozwoju nowoczesnej nauki poprzez marketing innowacji i badań naukowych, popularyzację wiedzy i promocję nowych metod komunikacji naukowej, a także aplikowanie o fundusze na rozwój uczelni. Najważniejsze projekty CITTRU to: tworzenie portfolio innowacji UJ i ich ochrona prawna (patenty) oraz autorski program promocji nauki i popularyzacji wiedzy, realizowany pod hasłem "Odkryj Przestrzenie Nowej Nauki" (czasopismo NIMB, Szkoła Promocji Nauki). Informacje o aktualnych działaniach znaleźć można na stronie www.cittru.uj.edu.pl oraz na profilu www.facebook.com/nimb.cittru.
Źródło: www.projektor.cittru.uj.edu.pl
Tomografia magnetyczno-rezonansowa (MR) jest powszechnie stosowaną, bezpieczną i nieinwazyjną metodą obrazowania organizmu ludzkiego. Wykorzystuje ona zjawisko magnetycznego rezonansu jądrowego (MRJ), polegające na pomiarze sygnału pochodzącego od spolaryzowanych w wysokim polu magnetycznym jąder. W standardowym tomografie MR wykorzystuje się jądra wodoru, które wchodzą w skład wody znajdującej się w tkankach biologicznych pacjenta. Jednak gęstość tkanki w płucach jest bardzo mała z uwagi na powietrze wypełniające oskrzela, co uniemożliwia zebranie wystarczającego sygnału od jąder wodoru i limituje wykorzystanie MR w obrazowaniu płuc.
Wyjątkowy hel
Fizycy z Zakładu Optyki Atomowej UJ podjęli pracę nad wykorzystaniem optycznie spolaryzowanego helu-3, który – wypełniając płuca – pozwala na uzyskanie ich obrazu o wysokim kontraście i dużej rozdzielczości. Otrzymanie spolaryzowanego helu-3 jest skomplikowanym procesem. Nie mniej trudne jest utrzymanie wysokiej polaryzacji gazu podczas badania w tomografie. Badacze z UJ poradzili sobie z tym problemem, opracowując technikę efektywnej polaryzacji helu-3 i budując przenośny polaryzator, który współpracuje z medycznym skanerem MR, zmodyfikowanym w taki sposób, aby mógł pracować na częstotliwości helowej. Dzięki temu we współpracy ze Specjalistycznym Szpitalem im. Jana Pawła II w Krakowie otrzymali pierwsze w Polsce zdjęcia płuc człowieka metodą magnetycznego rezonansu z użyciem spolaryzowanego helu.
Ten optycznie spolaryzowany hel otrzymuje się w bardzo skomplikowanym procesie, jednak nie to było największym wyzwaniem. Bardzo trudne jest utrzymanie tego gazu w stanie polaryzacji przez dłuższy czas, konieczny do przeprowadzenia badania. Fizycy poradzili sobie z tym konstruując przenośne urządzenie polaryzujące hel, które współpracuje ze skanerem MR (tomografem) podczas badania.
Jeśli uda się pomyślnie wprowadzić tę metodę do praktyki szpitalnej, to nareszcie możliwe będzie wykrywanie bardzo wczesnych zmian w rozwoju takich chorób, jak rak płuc, przewlekła obturacyjna choroba płuc i astma. Jest to dobra wiadomość dla pacjentów, szczególnie dzieci, cierpiących na mukowiscydozę, których terapia wymaga częstej kontroli płuc.
Oprócz badań nad helem grupa zajmuje się opracowaniem techniki polaryzacji ksenonu (129Xe), gazu dostępniejszego i dającego, obok obrazowania, dodatkowe możliwości diagnostyczne. Więcej na temat projektu można przeczytać na stronie www.chaos.if.uj.edu.pl/~ksenon/.
Badania te jak i inne ciekawe projekty badawcze realizowane na Uniwersytecie Jagiellońskim zostały opisane w publikacji CITTRU* pt. „Projektor Jagielloński” (www.projektor.cittru.uj.edu.pl).
*CITTRU jest jednostką Uniwersytetu Jagiellońskiego, której rolą jest wspieranie rozwoju nowoczesnej nauki poprzez marketing innowacji i badań naukowych, popularyzację wiedzy i promocję nowych metod komunikacji naukowej, a także aplikowanie o fundusze na rozwój uczelni. Najważniejsze projekty CITTRU to: tworzenie portfolio innowacji UJ i ich ochrona prawna (patenty) oraz autorski program promocji nauki i popularyzacji wiedzy, realizowany pod hasłem "Odkryj Przestrzenie Nowej Nauki" (czasopismo NIMB, Szkoła Promocji Nauki). Informacje o aktualnych działaniach znaleźć można na stronie www.cittru.uj.edu.pl oraz na profilu www.facebook.com/nimb.cittru.
Źródło: www.projektor.cittru.uj.edu.pl
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje