NUST MISIS-Wissenschaftler entwickeln technische Lösung, die bedeutende Kosteneinsparungen bei der MRT-Forschung ermöglicht

Moskau (ots/PRNewswire) - Forscher am NUST MISIS Engineering Center for Industrial Technologies haben eine innovative Technologie für die Herstellung magnetischer Materialien und Permanentmagnete zu reduzierten Kosten entwickelt. Mit der technischen Lösung sind Wissenschaftler in der Lage, bezahlbare und effiziente MRT-(Magnetresonanztomografie-)Scanner für den breiten Einsatz in öffentlichen Gesundheitszentren zu produzieren. Nach Schätzungen der Entwickler können mit der neuen MRT-Technologie die Kosten einer Untersuchung halbiert werden.

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Die Magnetresonanztomografie ist eines der aussagekräftigsten Diagnostikverfahren in der modernen Medizin. MRT-Systeme kommen beispielsweise bei der Diagnose von Krebs, Multipler Sklerose und Erkrankungen des Bewegungsapparats im Frühstadium zum Einsatz. Je nach untersuchtem Körperteil und Klinik liegen die durchschnittlichen Kosten eines MRT-Scans zwischen 4.000 und 12.000 Rubeln.

Aufgrund der technischen Beschaffenheit eines MRT-Scanners gibt es ultraschwache, schwache, mittlere, starke und superstarke Magnetfelder. Die beste Bildqualität lässt sich mit supraleitendenden Magnetsystemen erzielen, die sehr starke Magnetfelder erzeugen. MRT-Scanner mit supraleitendenden Magneten, die die höchste Bildauflösung liefern, sind aber aufwändig im Bau und teuer im Betrieb. In Konsequenz haben die meisten Patienten keinen Zugang zu diesen Verfahren, da der Einsatz des Scanners für die Klinik oder das Krankenhaus einfach zu teuer ist.

Angesichts der Kosteneinsparungen, die sich mit diesen neuen MRT-Scannern mit niedrigen Magnetfeldstärken erzielen lassen und die den Großteil der gängigsten Diagnosetests abdecken, sind diese Verfahren jetzt für kleine Kliniken und niedergelassene Ärzte erschwinglich. Große Krankenhäuser und hier insbesondere solche, die an lokaler Spektroskopie interessiert sind und im Bereich der funktionalen Tomografie forschen, werden auch weiterhin mit Scannern mit hoher Magnetfeldstärke arbeiten. Aber für das Massen-Screening werden sich auch zusätzliche Scanner mit schwacher und mittlerer Magnetfeldstärke anschaffen.

NUST MISIS-Wissenschaftler haben gemeinsam mit Vertretern des Forschungs- und Produktionsverbunds "Magneton" einen Prototyp eines ökonomischen und umweltfreundlichen MRT-Scanners mit niedrigem Magnetfeld entwickelt, der auf magnetischen Materialien und Komponenten basiert, die in Russland hergestellt wurden.

"Wir haben eine innovative Technologie für die kostengünstige Herstellung hartmagnetischer Materialien und Permanentmagnete entwickelt, die aus Legierungen von heimischen Seltenerdmetallen und ihren Verbindungen hergestellt werden, einschließlich solcher, die aus magnetischen Industrieabfällen gewonnen werden. Bei der Herstellung der Rohstoffe für Permanentmagnete konnten wir durch die Aufbereitung magnetischer Industrieabfälle und Verwendung billiger Legierungen von Seltenerdmetallen die Kosten um den Faktor 1,5 reduzieren. Durch den Einsatz neuer weichmagnetischer Materialien waren wir in der Lage, magnetische Leiter für das Magnetsystem eines Scanners zu entwickeln, das bei geringem Verlust eine hohe magnetische Sättigung bietet (über 2 T). Auf diese Weise konnten wir Permanentmagnete für neuartige Magnetsysteme mit einer Gewichtsersparnis von fast 30 % entwickeln und gleichzeitig die Kosten der Geräte reduzieren", sagte Evgeny Gorelikov, Projektleiter, Kandidat der Politikwissenschaften und stellvertretender Direktor des NUST MISIS Engineering Center for Industrial Technologies.

Der neue MRT-Scanner kommt ohne Tieftemperaturtechnik, flüssigen Stickstoff, flüssiges Helium und Wasser zur Kühlung aus (wie dies bei MRT-Scannern mit supraleitendenden Magneten oder Elektromagneten erforderlich ist). Der Energieverbrauch dieses einzigartigen Scanners liegt bei unter 1 kW. Dies ermöglicht den Betrieb mit regenerative Energiequellen wie Solarmodulen und Windkraftanlagen.

Derzeit müssen medizinische Einrichtungen bei der Implementierung der Gegenstücke zu diesem neuentwickelten Magnetsystem in Russland und im Ausland nahezu das doppelte bezahlen.

China ist aktuell der weltgrößte Produzent von Seltenerdmetallen und Permanentmagneten aus seltenen Erden (bis zu 80 %). Durch den Einsatz heimischer Magnetkomponenten, die bei der Herstellung von MRT-Scannern gewonnen werden, ist Russland so in der Lage eine Produktion aufzubauen, die von Importen unabhängig ist.

Die Implementierung des Projekts dient als praktische Übung zum Aufbau einer konkurrenzfähigen industriellen Produktion magnetischer Materialien zu reduzierten Kosten für die autonome Produktion einer neuen Generation von MRT-Scannern mit niedrigen Magnetfeldstärken in Russland.

Quelle: http://en.misis.ru/university/news/science/2017-12/5091/

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Dina Moiseeva
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