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磁共振成像(MRI)是一种强大的诊断工具,但其应用受到机器尺寸和成本的限制。来自中国香港大学(以下简称HKU)的科学家们现在开发出了一种更紧凑、更实惠的磁共振成像系统,该系统使用更小的磁场,不需要屏蔽,同时仍然能够诊断患者的脑部疾病。
但这种力量来之不易。核磁共振机一开始可能要几百万美元,然后每个月要几万美元的运维费。它们消耗大量电能,需要巨大的磁场和射频屏蔽。综上所述,这阻碍了MRI在很多地方的使用,尤其是在发展中国家。
一种更小更便宜的便携式核磁共振成像仪可以大大扩展这项技术的应用范围,这正是HKU团队在一项新研究中详细介绍的内容。传统的核磁共振使用强度高达3T(特斯拉)的磁场,但新机器使用的是只有0.055T的超低磁场。
由于磁场小,该设备不需要传统MRI机的磁屏蔽笼。这通常需要射频屏蔽,以防止外部电磁信号干扰磁体,但对于新机器,研究团队通过开发深度学习算法消除了这种干扰。消除对这两个屏蔽的需要有助于保持新机器的紧凑。
重要的是,这种更小的机器在诊断大脑疾病方面仍然有效。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名缺血性中风患者和4名脑出血患者。图像不如3-T MRI扫描的清晰,但所有患者的大部分关键病变仍然可以找到。
该团队表示,这些便携式超低场MRI机器可能具有一系列优势:由于它们更便宜、更小,更多的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,机器也可以拿到病人床边,可以帮助ICU或新冠肺炎,这些都不适合移动病房;病人用起来也更舒服,因为跑步时更安静,病人不需要躺在幽闭的管道里;较低的磁场强度使其对带有金属植入物的患者更安全,并减少了由这些植入物引起的可能的图像伪影。
显然,在超低磁场核磁共振仪器用于临床之前,研究团队还有很多工作要做。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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