Mobility MPI - Bildgebung des Bindungszustandes magnetischer Marker
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Magnetic Particle Imaging (MPI) ist eine relativ junge Modalität zur Bildgebung der räumlichen Verteilung magnetischer Marker mit hoher örtlicher und zeitlicher Auflösung. Sie basiert auf der Nichtlinearität der Magnetisierungskurve magnetischer Marker. Kommerzielle MPI-Scanner werden bei einer Anregungsfrequenz von 25 kHz betrieben. Im Rahmen des Projektes wurde ein MPI-Scanner mit zwei Anregungsfrequenzen von 10 kHz respektive 25 kHz und zwei aktiven Achsen (2D) realisiert. Es konnte demonstriert werden, dass sich durch die Kombination der komplexwertigen Messdaten bei diesen beiden Frequenzen zusätzlich zur Konzentrationsverteilung auch die räumliche Verteilung der Partikelbeweglichkeit im Bildgebungsvolumen bestimmen lässt. Dabei ließen sich Viskositäten über einen weiten Viskositätsbereich (ca. 1 mPas – 200 mPas + immobilisierter Tracer) auflösen. Außerdem ermöglicht die Methode auch eine Korrektur der Konzentrationsschätzung, die im Standard-MPI durch die unbekannte Partikelbeweglichkeit verfälscht wird. Ferner konnte gezeigt werden, dass die Messung bei zwei Anregungsfrequenzen einen signifikanten Vorteil gegenüber Einzelfrequenzmessungen bringt, bei der im Vorhinein für jede Viskosität/Partikelbeweglichkeit eine Systemmatrix aufgenommen werden muss, und damit die Trennbarkeit von Viskositätsstufen verbessert wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2016, Magnetic Particle Imaging Applications of magnetic nanoparticles for analytics and imaging, Dissertation TU Braunschweig, ISBN: 978 3 86387 739 2
Thilo Viereck
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Dualfrequency magnetic particle imaging of the Brownian particle contribution, J. Magn. Magn. Mater., Volume 427, page 156-161 – 2017
Thilo Viereck, Christian Kuhlmann, Sebastian Draack, Meinhard Schilling, Frank Ludwig
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Temperaturedependent MPS measurements, Internat. Journal on Magnetic Particle Imaging, Volume 3, Number 1 – 2017
Sebastian Draack, Thilo Viereck, Christian Kuhlmann, Meinhard Schilling, Frank Ludwig
