Pemindai MRI adalah alat diagnostik utama tetapi pemindai ini besar, sangat berat, dan membutuhkan helium cair untuk mendinginkannya. Neoscan Solutions menemukan pemindai MRI yang jauh lebih kecil dan ringan yang dapat ditempatkan langsung di bangsal anak-anak rumah sakit, untuk mempersingkat perjalanan dan memindai bayi yang sakit saat tidur. Kunci dari desain yang jauh lebih kecil adalah penggunaan digitizers dan AWG oleh Spectrum Instrumentation yang ditawarkan sub-nanodetik, presisi koherensi untuk menghasilkan sinyal pemindai dan menangkap hasilnya.
Pemindai MRI saat ini memiliki berat sekitar delapan ton dan oleh karena itu perlu ditempatkan di lantai yang dapat menahan beban ini, yang berarti lantai yang diperkuat secara khusus atau menempatkannya di ruang bawah tanah. Mereka juga membutuhkan ca. 40 meter persegi untuk scanner dan semua peralatan pendukungnya. Terakhir, mereka perlu didinginkan dengan helium cair, yang membutuhkan penanganan khusus.
“Setelah bekerja dengan pemindai MRI selama bertahun-tahun, saya menyadari masalahnya,” jelas Stefan Roell, Pendiri Neoscan Solutions di Jerman. “Memindai anak yang sakit biasanya berarti perjalanan jauh dari bangsal ke pemindai dan bayi mungkin memerlukan peralatan pendukung yang tidak mudah dibawa. Karena itu, terkadang pemindaian MRI bahkan tidak dilakukan. Kami telah merancang pemindai MRI khusus untuk bayi baru lahir dan bayi yang artinya lubang di tengahnya hanya berdiameter 30cm, bukan 60cm. Hasilnya, pemindai jauh lebih kecil (170cm x 150cm x 110cm) dan dapat melewati pintu standar. Dengan berat hanya 2000 kg dapat ditempatkan di lantai standar dan hanya membutuhkan sepuluh meter persegi dapat dipasang di kamar cadangan langsung di bangsal anak. Membawa bayi yang sedang tidur hanya beberapa meter ke MRI adalah keuntungan besar, menghemat perjalanan panjang melalui gedung dan kebutuhan obat penenang agar bayi tidak bergerak selama pemindaian. ”
Inovasi dibutuhkan
Grafik teknologi dan kekuatan medan mesin Neoscan identik dengan pemindai saat ini sehingga tidak diperlukan studi klinis baru untuk memvalidasinya. Untuk mencapai hal tersebut diperlukan beberapa inovasi yang dilakukan perusahaan. Pertama, untuk memperkecil ukurannya, tim harus mengembangkan magnet kering yang akan menciptakan medan standar 1.5 Tesla di dalam lubang, tetapi tanpa memerlukan helium cair. Hal ini dilakukan dengan magnet silinder bagian dalam yang menghasilkan 2.5T dan kemudian magnet silinder bagian luar yang melawan medan bagian dalam untuk memberikan pelindung magnet yang kuat dan aktif sehingga tidak ada medan magnet menyimpang yang tertinggal sekitar 1m dari penutup perangkat.
Inovasi kedua adalah elektronik kontrol. Pemindai MRI saat ini biasanya memerlukan tiga rak besar elektronik yang dikembangkan secara khusus, yang telah dirancang dan dibuat khusus oleh pabrikan MRI. Solusi Neoscan memilih pendekatan yang berbeda. Tim menggunakan PC yang menjalankan perangkat lunak yang dibuat oleh Neoscan ditambah kartu PC pengukuran kelas atas dari Spectrum Instrumentation. Sinyal untuk MRI dihasilkan oleh AWG M4i.6620-x8 dan M2p.6546-x4 (Generator Bentuk Gelombang Sewenang-wenang) dan kemudian dianalisis menggunakan digitizer M2p.5968-x4. Sistem ini menggunakan driver perangkat lunak SCAPP Spectrum yang memungkinkan Prosesor Grafis dengan 5000 inti untuk melakukan pemrosesan paralel, alih-alih hanya menggunakan 8 atau 16 inti dari CPU normal.
Presisi sub nano-detik dari kartu Spectrum
“Sebagai permulaan, kami tidak mampu untuk membuat perangkat keras khusus dan jadi kami menggunakan rute ini, kartu standar berkualitas tinggi yang menyediakan platform untuk menjalankan perangkat lunak kami,” tambah Dr. Roell. “Ini berarti bahwa kami dapat memfokuskan keterampilan kami pada pengembangan perangkat lunak dengan siklus pengembangan yang sangat cepat dalam pengetahuan bahwa perangkat keras telah dicoba dan diuji. Ini hanya mungkin karena kualitas desain kartu Spectrum. Untuk MRI, sangat penting bahwa ada koherensi fase dalam sinyal 64MHz, jika tidak, akan ada efek pembatalan. Dalam praktiknya, itu berarti bahwa AWG dan digitizer pencocokan harus memiliki ketepatan koherensi sub-nanodetik, yang dicapai oleh kartu Spectrum. Selama fase penelitian, sulit untuk menentukan hal ini dari spesifikasi kartu yang disediakan oleh berbagai pemasok yang kami hubungi, karena tingkat detailnya agak tidak biasa. Namun, Spectrum luar biasa dalam membantu kami dengan dukungan teknis baik dalam spesifikasi kartu terbaik untuk digunakan dan sekali lagi selama implementasi. Proposal saingan membutuhkan waktu berminggu-minggu lebih lama untuk sampai dan terlalu ditentukan serta terlalu mahal karena mereka tidak berusaha untuk memahami detail proyek kami. ”
Neoscan akan segera memasang perangkat pertamanya di rumah sakit Jerman di mana perangkat tersebut dapat dilihat beroperasi oleh calon pelanggan saat mengambil gambar bayi. Proses sertifikasi dengan tanda CE diharapkan selesai sebelum akhir 2021. Situs web Neoscan menawarkan informasi lebih lanjut di bawah:
Dr. Roell menyimpulkan dengan mengatakan: “Pendekatan platform perangkat keras yang tersedia yang menjalankan perangkat lunak yang dirancang khusus ini bekerja sangat baik bagi kami karena memungkinkan kami membuat produk lebih cepat. Menurut saya ini adalah solusi yang sangat elegan yang dapat digunakan untuk banyak mesin kompleks lainnya seperti mesin pemindai CT dan Ultrasound, terutama karena ini memungkinkan pendekatan baru yang inovatif untuk dengan mudah dicoba dan dievaluasi hanya melalui perangkat lunak perubahan. "
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi spektrum-instrumentasi.com