Nature サブジャーナル: 厦門大学が付加製造技術を使用して磁気共鳴プローブヘッドを製造

2020年11月29日、Antarctic Bearは、中国の厦門大学の研究者が積層造形技術を使用して、より精密な磁気共鳴システムを作成したことを知りました。彼らは権威ある科学雑誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に研究成果を発表しました。

この研究は、医療用画像処理、生体物質検出、宇宙画像処理、化学分析などに使用される機器で、製造が非常に難しい磁気共鳴プローブヘッドの製造に焦点を当てています。プローブは、粒子の詳細を返すために無線周波数コイルに依存しています。したがって、これらのコイルが製造される精度は、返されるデータの品質に影響します。

△ a 熱溶解積層法 (FDM) と b 光造形法 (SLA) 技術を使用して、シミュレーション設計に従って層ごとに完全なプローブヘッドを作成します (c)。 d 液体金属を注入穴からモデルに注ぎ、RF コイルを形成します。 e RF コイルは 2 本の銅棒を介してマッチング回路に接続され、完全なプローブを形成します。液体金属チャネルの入口と出口は銀ペーストで完全に密閉されています。 MR アプリケーションに適したさまざまな 3D プリントプローブチップを製造して使用できます。これには、f U 字管サドルプローブチップ (SAP)、U 字管 Alderman-Grant プローブチップ (AGP)、反応モニタリングプローブチップ (RMP)、電気化学反応モニタリングプローブチップ (ECP)、MR 用の勾配プローブチップ (GP)、g 修正ソレノイドイメージングプローブチップ (MSO)、MRI 用の修正 Alderman-Grant イメージングプローブチップ (MAG) が含まれます。

厦門大学の科学者たちは、付加製造と液体金属射出成形を組み合わせました。液体金属は、マイクロメートル規模のカスタム無線周波数コイルを作成するために使用されます。これらのコイルは、カスタムメイドのサンプルチャンバーによって補完されます。サンプル室は、無線周波数と磁気エネルギーが既知の量である中立空間であり、機器が磁場の歪みを測定することを可能にします。カスタマイズ可能なサンプルチャンバーの形状により、MR 機器をさまざまなアプリケーションに合わせて調整できます。これらのセンサーデバイスは、RF 回路インターフェースに接続されます。機器のコンポーネントは、一体型の 3D プリントされたポリマーブロックで安定化されています。

研究者らは、付加製造によって充填係数（ポリマーブロックが器具をどれだけ安定させるかの指標）が向上することを発見した。

ポリマーブロックの構築には FDM プリンターと SLA プリンターが使用されました。これらのブロックは、液体金属を注ぐためのチャネルを作成します。金属は室温で固まり、無線周波数回路とサンプルチャンバーを形成します。

この新しい技術は、学術界や産業メーカーが磁気共鳴システムをより幅広い用途に導入するのに役立ちます。

原著論文リンク: https://www.nature.com/articles/s41467-020-19711-y

出典: 3dprintingmedia

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