小说的临床使用磁性粒子跟踪

什么是磁性粒子跟踪,相关的最新发展这一技术是什么?本文考虑原则,限制,和最近的应用程序。

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MPT的概述

MPT是最近开发的技术,它可以测量粒子的平移和旋转运动在一个不透明的环境中。这项技术有可能应用于研究精确位置和三维(3 d)取向的人体器官,比如在胶囊内视镜。

使用这种技术,可以将器官功能检查没有任何辐射。在制药研究中,这种方法提供了一个很好的机会来研究远程肠道的药物释放在任何位置。此外,MPT在诊断也有重要的应用,成像,目标,治疗由于其合适的磁性和生物相容性。

MPT系统的原则

MPT技术跟踪单个磁性示踪的磁场,这是用各向异性核磁共振(AMR)传感器,测量和检测的平移和旋转运动粒子在一个完全三维圆柱流化床。在MPT,磁源位于根据其字段,这是建模为偶极子;MPT使用一个单一的示踪粒子的偶极子。这使得粒子位置和姿态的检测。

MPT克服了挑战研究碰撞检测任意形状和大小的颗粒。yabo214在这种技术中,磁标记监测采用面向专门设计的永磁由垂直对齐的脉冲磁场。这种对齐允许监测漏磁场的标记位置的组件。

研究人员监测实时3 d图标记的位置。方法提供了一种比10毫米的空间分辨率和时间分辨率的1 s轨道,从而可以区分相邻肠道的循环。这允许查看示踪剂在细胞(细胞跟踪),血液(灌注),和其他功能系统,如药物的靶向药物输送系统在一个活的有机体。它还提供了一个广泛的应用领域的工程,物理,化学,医学,数学,计算机科学。亚博老虎机网登录

优势和局限性

MPT有多个优势——它是一个安全的技术,不涉及任何放射性物质或x射线。这是一个高度敏感的方法在颗粒动力学提供翻译和旋转信息的粒子,这是很难获得使用其他技术。它提供了高时间分辨率测量高速流动,它是具有成本效益的磁力计和传感器相比更便宜的设备用于为了方法。app亚博体育

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该方法的准确度和精密度躺在重建一个磁偶极子的位置和姿态。因此,MPT使用典型的优化方法的重建过程限制了其应用,因为它是非常耗时的。此外,磁场迅速衰减。这是立方的距离成反比,所以跟踪范围是有限的。

最近的进展

现有分析重建算法有一定的局限性,他们通常依赖于磁场的梯度。这通常是不容易精确测量在不同的应用程序。堪萨斯大学的研究人员在《华尔街日报》《公共科学图书馆•综合》最近开发和研究新MPT重建算法和优化方法的结果进行比较。

研究人员已经开发出一种半解析解和相关重建算法。减少测量不确定性在实际应用程序中,深层神经网络(款)的模型也已发展到降噪重建的轨迹。这些都是更准确的位置重建。

最近的方法结合传统的小波模型和款,它提供了一种更精确的重建速度和重建取向表现良好。进一步提高重建精度,卷积神经网络(CNN)的复发性单位(格勒乌),以及小波变换(WT)的方法来消除干扰的位置,速度,和方向信号。所有这些方法提高重建精度。

扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的精度相同数量的优化方法,然而它是数量级的更快。这是探索杂志上航。位置的准确性得到使用卡尔曼滤波器是0.6%左右,而小于1.5°方向的不确定性。MPT应用为了测量致密颗粒剪切流,这是用于调查示踪粒子的空间分布。

结论

MPT是其中一个最有前途的成像技术出现在过去的二十年里,预计将改变景观的现代医学成像和体内转化研究。磁性粒子成像(MPI)是一个新兴的无辐射成像模式,利用敏感,安全,不会引起排斥的超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)作为其跟踪材料。yabo214与多个承诺为临床翻译和持续的研究方法在生物医学应用,MPT将是至关重要的,互补的临床诊断和治疗工具在不久的将来。

引用和进一步阅读

Buist博士KA, Jayaprakash P Kuipers果酱,迪恩NG,填充JT。磁性粒子跟踪nonspherical粒子在一个圆柱形的流化床。yabo214AIChE J。2017,63 (12):5335 - 5342。https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29213144/

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