Sensor optimerer MR-skanninger

• Af:
  
• John Nyberg

Hans Stærkind, der er postdoc ved Niels Bohr Instituttet og MR-forskningssektionen på Hvidovre Hospital, er hovedarkitekten bag en sensor, og det apparat, der følger med, som der kan finde fejl i MR-skanninger ved at følge brugen af laserlys og gas.

”Hvis man tager sig god tid med en MR-skanner kan den lave fantastiske billeder i dag. Men man kan forestille sig, at man med hjælp fra min sensor, i fremtiden vil kunne bruge samme tid, men få et bedre billede - eller bruge kortere tid og alligevel få den samme kvalitet som i dag. Et tredje scenarie kunne også være at man byggede en billigere skanner, der trods flere fejl stadig kunne levere en anstændig billedkvalitet ved at bruge min sensor,” lyder det fra den unge forsker Hans Stærkind.

Hans prototype virker ved, at et apparat sender og modtager laserlys, som ligner et stereoanlæg fra 1990’erne, og således sender laserlys gennem fiberoptiske kabler og ind i fire sensorer placeret inde i skanneren. I sensoren passerer lyset igennem en lille glasbeholder, der indeholder en cæsium-gas, som ved de rigtige lysfrekvenser absorberer lyset.

”Når laseren har den helt rigtige frekvens, mens den passerer gennem gassen, opstår der resonans mellem lysets bølger og cæsium-atomernes elektroner. Men ved hvilken frekvens - eller bølgelængde – det sker, ændrer sig, når gassen udsættes for et magnetfelt.  På den måde kan vi måle styrken af magnetfeltet ved at finde ud af, hvor den rette frekvens ligger. Det sker helt automatisk og lynhurtigt af modtager-enheden”, forklarer Hans Stærkind.

Når forstyrrelser i MR-skannerens ultrakraftige magnetfelt finder sted, kortlægger Hans Stærkinds prototype således, hvor i magnetfeltet det sker og med hvilken styrke, feltet har ændret sig. I en nær fremtid kan det betyde, at forstyrrede og fejlbehæftede skanningsbilleder efterfølgende kan rettes til - ud fra den data, sensorerne har opsamlet, så billederne alligevel bliver korrekte og fuldt ud brugbare.

Prototypen står i dag på MR-forskningssektionen på Hvidovre Hospital. Og det var faktisk også her ideen i sin tid opstod:

”Den oprindelige ide stammer fra min vejleder i forskningssektionen her på Hvidovre, Esben Petersen, som desværre ikke er iblandt os mere. Han kunne se et kæmpe potentiale i at udvikle en sensor baseret på lasere og gas, der ville være i stand til at måle magnetfelterne uden at forstyrre dem,” fortæller Hans Stærkind.

Med hjælp fra kvantefysikere ved Niels Bohr Institutet, herunder professor Eugene Polzik, udviklede Hans Stærkind ideen til en egentlig teori. Den teori har Hans Stærkind nu omsat til praksis med sin prototype_

”Prototypen er designet sådan, at den allerede nu er velegnet i hospitalssammenhænge som et robust og velfungerende instrument. Og indtil videre har vores tests vist, at den virker, som den skal. Man kan forestille sig, at den her opfindelse en dag kan integreres direkte i nye MR-skannere,” siger Hans Stærkind, og fortsætter

”Vi skal samle data ind og finjustere, så den løbende bliver et bedre og bedre værktøj til at finde fejl i skanninger. Derefter skal vi i gang med det spændende arbejde med at rette fejlene i MR-billederne, og finde ud af i hvilke situationer og hvilke typer skanninger vi kan gøre en væsentlig forskel, med vores sensor”.

Ifølge Hans Stærkind er målgruppen for hans sensor i første omgang forskningsenheder inden for MR-området. Samtidigt håber han dog, at en de store virksomheder, der producerer MR-skannere, får øjnene op for den nye teknologi på lidt længere sigt:

”Når prototypen er blevet finpudset i en version 2.0 og har dokumenteret sine kvaliteter med masser af data fra egentlige skanninger her på hospitalet, så må vi se. Den har i hvert fald potentiale til at forbedre MR-skanninger på en måde, som er unik, og som kan komme både læger og ikke mindst patienter på hospitalerne til gavn” lyder det fra den unge forsker.