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便携式MRI能以极低的成本实现对脑部疾病的检测

2021-12-15 14:58     来源:cnBeta     PET/MRI磁共振成像
核磁共振成像(MRI)是一个强大的诊断工具,但机器的尺寸和成本却限制了它的使用范围。来自中国香港大学(以下简称港大)的科学家们现在已经开发出一种更紧凑、更实惠的MRI系统,它使用的磁场更小且不需要屏蔽,同时仍能对病人的大脑疾病展开诊断。


磁共振成像是扫描身体软组织的首选技术,它对诊断大脑中的问题特别有效,如肿瘤、受伤或中风。并且风险也比其他成像技术如X射线或CT扫描低得多。

但这种力量来之不易。MRI机器最初可能需要花费数百万美元,然后是每月数万美元的运行和维护费用。它们会消耗大量的电力并需要庞大的磁和射频屏蔽。综上所述,这使得MRI在许多地方特别是在发展中国家的使用受到阻碍。

一台更小、更便宜的便携式MRI机器可以极大地扩大该技术的使用范围,而这正是港大团队在一项新研究中所详述的。传统的MRI使用强度高达3T(特斯拉)的磁场,但新机器使用仅0.055T的超低磁场工作。

由于磁场较小,该设备不需要传统MRI机器的磁屏蔽笼。这通常需要射频屏蔽来防止外部电磁信号干扰磁体,但对于新机器,研究团队通过开发出深度学习算法来消除了这种干扰。消除对这两种屏蔽的需求有助于保持新机器的紧凑性。

另外,简单、较小的尺寸还降低了成本和电力需求。研究团队称,该机器可以通过一个标准的交流电源插座上运行,他们估计其成本低于2万美元。它的占地面积约为2平方米,重量为750公斤,不过研究人员称优化可以使其降至500公斤以下。

重要的是,这台较小的机器在诊断大脑疾病方面仍有效。研究小组在25名患者身上测试了该设备,其中包括13名脑肿瘤患者、8名缺血性中风患者以及4名脑内出血患者。图像并不像用3-T核磁共振扫描的图像那样鲜明,但所有病人的大多数关键病变仍能得到发现。

团队表示,这些便携式的超低场MRI机器可能有一系列的优势:由于更便宜和更小,更多医院应该能够负担得起,包括发展中国家的医院;即使在医院里,机器也可以被带到病人的床边,这可以帮助到ICU或新冠病房这些不适合移动的病房;病人使用起来也更舒适,因为它在运行时更安静,病人不需要躺在幽闭的管道里;较低的磁场强度使它对有金属植入物的病人更安全并减少这些植入物可能产生的图像伪影。

很显然,在超低磁场核磁共振仪用于临床之前,研究团队仍有许多工作要做以改进它们。而与此同时,FDA已经批准了Hyperfine的类似系统--其功率略高,为0.064T。

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