MetaNV-MRT

Motivation 

Die Magnetresonanztomographie (MRT) liefert detailreiche diagnostische Bilder ohne ionisierende Strahlung, ist aber ortsgebunden, d.h. in vielen Regionen nur eingeschränkt verfügbar und zudem mit hohen Kosten und infrastrukturellem Aufwand verbunden. Low-Field- MRT-Systeme in viel kompakterer und günstiger Bauweise könnten die Versorgung in Facharztpraxen, Notaufnahmen, mobilen Einheiten und strukturschwache Regionen schließen, sind aber noch durch ein schwächeres Empfangssignal und limitierte Technologie in ihrer Leistung beschränkt. Moderne Quantensensoren liefern hier völlig neue Möglichkeiten, Systeme mit diagnostisch deutlich besserer Aussagekraft in einer effizienteren medizinischen Bildgebung zu realisieren.

Ziele und Vorgehen

MetaNV-MRT verbindet zwei innovative Schlüsseltechnologien zu einem völlig neuen Detektionsprinzip: magnetische Metamaterialien formen das Empfangsmagnetfeld lokal und fokussiert zur Signalverstärkung, während Stickstoff-Fehlstellen-Zentren (NV-Zentren) als moderne Quantensensoren in 
¹²C-isotopenangereichertem Diamant das Magnetfeld direkt messen. Statt induzierte Spannungen in konventionellen Empfangsspulen aufzunehmen und zu digitalisieren, wird das Empfangssignal nun optisch ausgelesen.

Innovation und Perspektiven

 Die Kombination zur photonischen, Quantensensor-basierten Messtechnologie für die MR-Bildgebung an der Grenze der technisch möglichen Signalausbeute ermöglicht kompakte, leise und mobile MRTSysteme der nächsten Generation mit ganz neuen Bildgebungsparadigmen und stärkt zugleich Deutschlands Rolle in der Quantensensorik und innovativen medizinischen Bildgebung. Anwendungen reichen von dedizierten Scannern in bspw. Orthopädie und Pädiatrie über Notfall- und Point-of-Care Bildgebung bis zur industriellen Materialprüfung.