Pesquisa CRC 1261 sobre o desenvolvimento do sistema de diagnósticos biomagnéticos para ajustar continuamente a estimulação cerebral profunda

Deep brain stimulation (Image: Creative commons)

25. September 2018 - Os cientistas do Centro de Pesquisa Colaborativa CRC 1261 estão realizando estudos para desenvolver um sistema de diagnóstico biomagnético que poderia ser usado para ajustar continuamente a estimulação cerebral profunda.

Para práticas poderosas de diagnóstico de magnetoencefalografia (MEG) para cérebro ou magnetocardiografia (MCG) para funções cardíacas, é crucial detectar campo magnético na área da cabeça ou do tronco. Para tornar as ferramentas de diagnóstico de rotina econômicas e fáceis de manusear, elas devem ser usadas em temperatura ambiente. A pesquisa mostrou que os sensores de campo magnético baseados em compósitos magnetoelétricos miniaturizados, isto é compostos que consistem em pelo menos um constituinte magnetostritivo e um piezoelétrico, podem potencialmente detectar campos sub-pT à temperatura ambiente sob certas condições.

O Collaborative Research Center CRC 1261 tem como foco a realização de pesquisas e desenvolvimento de diferentes sensores magnetoelétricos com foco especial em alta sensibilidade em frequências biomagnéticas e sua avaliação e utilização em questões clinicamente relevantes, relata Biomagnetic Sensing.

Realizar uma pesquisa dessa magnitude requer intensa colaboração interdisciplinar entre cientistas de materiais, engenheiros elétricos e médicos especializados em neurologia e cardiologia. Haverá 2 projetos inter-tópicos sobre a fabricação de micro / nanosistemas e sobre técnicas de medição biomagnética. Um Grupo Integrado de Treinamento em Pesquisa será criado para fomentar a colaboração interdisciplinar dentro do CRC 1261. Além disso, um Projeto de Divulgação Científica será responsável não apenas pela divulgação ao público, alunos e professores, mas também por comunicar cientificamente jovens cientistas.

O primeiro projeto em Tecnologia de Sensores cobrirá pesquisas de novos materiais para desenvolver elementos sensoriais especiais para investigar diferentes sensores magnetoelétricos.

Image: Biomagnetic Sensing

O projeto de modelagem está intimamente associado às atividades de modelagem do segundo projeto conhecido como Sistemas de sensores para aplicações médicas. Isso inclui o processamento de sinais, a solução do problema inverso e áreas de aplicação selecionadas em cardiologia, neurologia e ciências da vida, que possuem diferentes requisitos de detecção na intensidade, frequência e resolução espacial do campo magnético.

O principal objetivo do CRC 1261 é o estabelecimento de um sistema de diagnóstico biomagnético baseado em sensores magnetoelétricos para MEG e MCG, respectivamente, e para demonstrar seu potencial em problemas de diagnóstico médico selecionados.

Haverá 3 estudos:

O primeiro estudo incidirá sobre sinais do coração, nervos, estimulação cerebral profunda e células marcadas magneticamente.

No segundo estudo, a aplicação médica será estendida aos sinais neuronais naturais, com foco especial na redução da sensibilidade cruzada ao ruído magnético, permitindo assim medições biomagnéticas desprotegidas.

O estudo final tem como objetivo alcançar um sistema de medição de ciclo fechado e atuação imediata.

Os arranjos de sensores magnetoelétricos não resfriados podem então ser implementados como um dispositivo vestível. O objetivo é processar dados medidos em tempo real para acionar atuadores. Por exemplo, os dados do MEG podem ser usados ​​para ajustar continuamente a estimulação cerebral profunda. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Wearable-technologies.