MIT开发便携式MRI传感器 可用于无创性脱水诊断

作者:admin    来源:未知    发布时间:2020-10-27 02:16    

脱水与许多健康成果确诊相关。在住院的患者中,脱水会危害术后康复,并使逝世危险均匀进步至80%。在其他当地,因为暴露在极点环境中、口渴感削弱和水资源有限,战士会特别简单脱水。

可是,虽然非管理性脱水会形成严重后果,但现在还没有快速精确的确诊办法。临床症状对错特异性的,简单与其他并发症混杂,而现有的确诊办法需求侵入性体液采样。为了处理这一缺少,麻省理工学院的研讨人员正在开发一种便携式MRI传感器,用于无创性脱水确诊。

研讨人员Ashvin Bashyam说:“MRI为研讨疾病、生理学和体液散布供给了一个无与伦比的无创窗口。咱们以为,将这些体系从会集成像设备中带到医院和其他当地,具有巨大的未开发的临床潜力。”


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带有人腿的MRI传感器的图示。

丈量流体偏移

脱水导致肌肉内液腔的体积耗费相对较大,这标明丈量这些安排特异性的液体量能够为确诊供给根据。特别是,细胞外液室对液体丢掉高度灵敏。研讨人员提出,丈量ECF偏移的便携式MRI传感器能够可靠地辨认具有临床意义的容积耗费。

为了验证这一主意,Bashyam和他的搭档们研讨了脱水小鼠和对照动物骨骼肌中的流体搬运。他们首要运用台式MRI体系在脱水前后进行了全动物多组分T2弛豫测定,成果标明,这种MRI丈量办法能够辨认脱水。

接下来,研讨人员运用规范的MRI扫描仪对小鼠骨骼肌进行多组分T2弛豫测定。他们剖析了从脱水前到脱水后肌肉ECF信号的改变,并观察到脱水小鼠的信号丢掉显着大于对照动物。这些发现标明,仅来自肌肉安排的MRI信号就足以辨认和估量脱水程度。

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便携式磁共振传感器可辨认流体损耗。

便携式扫描仪

但是,因为MRI扫描器的高本钱和缺少便携性,以及复杂性和丈量时刻长,运用传统的MRI来确诊脱水受到限制。因而,该研讨小组开发了一种便携式单侧MRI传感器,其尺度约为1000 cm 3,重4 kg,能够进行相似的丈量。

Bashyam解说说:“传统的MRI体系需求一个关闭的钻孔,所以样品有必要放在磁场最强、最均匀的设备内。咱们的设备选用单边规划,这意味着磁场坐落传感器外部。这使得传感器能够放置在一个较大的样品上,而且依然能够进行丈量,因而该传感器能够小型化而且高度便携。”

该传感器根据永久磁铁阵列,该阵列会发生0.28 T静态磁场。与传统扫描仪中运用的超导线圈比较,永磁体获益于低功耗和低本钱的长处。所得的便携式MRI传感器可用于医院、门诊设备、体育赛事和军事行动等环境中。

该小组运用便携式传感器对小鼠腿部骨骼肌进行T2松懈测定,以表征其在体内辨认体系性体液耗费的才能。弛豫法信号显现脱水后衰减时刻削减,其间ECF成分对液体耗费最灵敏。剖析脱水前后肌肉ECF信号的改变,发现脱水动物与对照组比较,肌肉ECF信号的改变更大。估量归因于ECF的体液量改变与脱水小鼠的体重减轻密切相关,但与对照组无关。

Bashyam说,便携式MRI传感器能够经过添加其尺度或使用新颖的脉冲序列来添加丈量深度而适用于人体肌肉安排。他还以为,在未来,将有或许经过改善脉冲序列规划和树立一系列正常水合值来丈量脱水改变。

Bashyam解说道,“这项作业将朝着两个首要方向行进,首要是开发更先进的传感器,该传感器能够更快、更深化地进行安排内的丈量。第二个是经过对健康受试者以及邻近医院和医疗中心的患者进行测验,将更有力地证明这些传感器的临床实用性,咱们正活跃与工业同伴协作,加速这项作业。”


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