La formulación del espacio X del proceso de obtención de imágenes de partículas magnéticas: señal 1-D, resolución, ancho de banda, SNR, SAR y magnetoestimulación.

El proceso de obtención de imágenes por partículas magnéticas (MPI) es un nuevo método de obtención de imágenes médicas muy prometedor. En este artículo derivamos la señal MPI 1-D, la resolución, los requisitos de ancho de banda, la relación señal-ruido (SNR), la tasa de absorción específica y las limitaciones de la velocidad de respuesta. Concluimos con datos experimentales que miden la función de dispersión de puntos para nanopartículas SPIO disponibles comercialmente y una demostración de los principios detrás de las imágenes 1-D utilizando un campo de compensación estático. A pesar de surgir de la respuesta temporal no lineal de una nanopartícula magnética a un campo magnético cambiante, el proceso de obtención de imágenes es lineal en la distribución de la magnetización y puede describirse como una convolución. La reconstrucción en una dimensión es exacta y tiene una función de dispersión de puntos cuasi-Lorentziana de buen comportamiento. La resolución espacial mejora cúbicamente al aumentar el diámetro del dominio SPIO, de forma inversa a la temperatura absoluta, linealmente con la magnetización de saturación e inversamente con el gradiente. Los requisitos de ancho de banda se acercan a megahercios para parámetros de imagen razonables y resoluciones de escala milimétrica, y la SNR aumenta con la velocidad de escaneo. El límite de la SNR a medida que escalamos el MPI al tamaño humano será el calentamiento del paciente. Los límites de SAR y magnetoestimulación nos brindan relaciones sorprendentes entre las velocidades de escaneo óptimas y la frecuencia de escaneo para diferentes tipos de escáneres.