سنسور MR یک طرفه تجزیه و تحلیل بافت را در کنار بالین بیمار ارائه می دهد - Physics World

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/single-sided-mr-sensor-provides-tissue-analysis-at-the-patient-bedside-physics-world.jpg" data-caption="سنسور MR یک طرفه الف، ب) مشخصات میدان مغناطیسی شبیه سازی شده آرایه سنسور 12.7 میلی متر³ آهن ربا، فلش های قرمز جهت آهنربا را نشان می دهد. ج) آرایه آهنربایی ساخته شده با قاب های آلومینیومی مونتاژ شده و یوغ های آهنی. د) آرایه مونتاژ شده، با سیم پیچ RF، شبکه تطبیق و پوشش Delrin، به راحتی عضله ساق پا را در جای خود قرار می دهد. (با احترام: CC BY 4.0/نات کمون 10.1038/s41467-023-44561-9)” title=”برای باز کردن تصویر در پنجره بازشو کلیک کنید” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/single-sided-mr-sensor- ارائه-تجزیه-تحلیل-بافت-در-بیمار-بالین-فیزیک-world.jpg”>

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) یک تکنیک تصویربرداری پزشکی رایج است که در بیمارستان‌های سراسر جهان یافت می‌شود و چیزی است که بسیاری از ما در طول زندگی خود آن را تجربه خواهیم کرد. تکنیک غیر تهاجمی بافت های بیمار را با تشخیص تفاوت در مورفولوژی بافت بر اساس زمان های مختلف شل شدن بافت پس از قرار گرفتن در معرض پالس های RF در یک میدان مغناطیسی شناسایی می کند. رزونانس مغناطیسی همچنین می تواند به عنوان یک مکانیسم اندازه گیری اساسی برای انواع دیگر اسکنرهای تصویربرداری پزشکی استفاده شود.

علاقه ای به ایجاد دستگاه های قابل حمل نقطه مراقبت (POC) وجود دارد که می توانند بافت نرم را درست مانند اسکن MRI تصویربرداری کنند. چنین سیستم هایی می توانند به سرعت آنوریسم ها یا پاکت های مایع را تشخیص دهند، برای مثال، بدون نیاز به انتقال بیماران به مراکز مراقبت متمرکز برای انجام روش های MRI. توانایی ارائه این اطلاعات تشخیصی در کنار تخت با یک دستگاه قابل حمل می‌تواند نتایج بیمار را بهبود بخشد، زمان درمان بیماران را کاهش دهد و هزینه‌های تشخیصی کمتری را برای امکانات مراقبت‌های بهداشتی ایجاد کند.

ام آر آی خود برای تصویربرداری کنار تخت بسیار حجیم است و برای بیمارانی که کاشت های فلزی خاصی دارند مناسب نیست. علاوه بر این، قدرت مورد نیاز MRI ​​بسیار بیشتر از توانمندی های قدرت یک اسکنر قابل حمل است، همانطور که وزن تجهیزات نیز همینطور است.

این چالش‌ها در انتقال قابلیت‌های MRI به دستگاه‌های POC، محققان را به توسعه دستگاه‌های حسگر مبتنی بر تشدید مغناطیسی سوق داده است. یکی از این پیشرفت ها توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست و دانشگاه هاروارد حاصل شده است. نویسنده ارشد این مقاله، "مطالعه بالینی قبلی ما نشان داد که مایع بینابینی ماهیچه‌ای اسکلتی مخزن مهمی برای مایعات در بدن است." مایکل سیما می گوید دنیای فیزیک. ما به یک طراحی آهنربایی نیاز داشتیم که بتواند آن حجم را در کنار بالین بیمار اندازه گیری کند.

تجزیه و تحلیل POC بافت عضلانی

Cima و همکارانش تصمیم گرفتند یک دستگاه POC با استفاده از حسگر تشدید مغناطیسی یک طرفه میدان کم (SSMR) برای بررسی عضلات اسکلتی ایجاد کنند. در داخل بدن. در مقایسه با تجهیزات استاندارد MRI، این سیستم با وزن 11 کیلوگرم بسیار قابل حمل تر است. حسگرهای SSMR از قدرت کنتراست مبتنی بر رزونانس مغناطیسی برای به دست آوردن داده‌های طیف‌سنجی (غیر تصویربرداری) در عمق بافت محدود استفاده می‌کنند و اطلاعاتی در مورد ساختار انواع بافت‌های مختلف ارائه می‌کنند - به آنها اجازه می‌دهد تا از یکدیگر متمایز شوند.

سنسور قابل حمل از یک آرایه آهنربای دائمی و سیم پیچ RF سطحی برای ارائه توان عملیاتی کم و حداقل نیازهای محافظ استفاده می کند. آرایه آهنربا، از 12.7 میلی متر ساخته شده است³ آهنرباهای نئودیمیوم مستقر در قاب های آلومینیومی برای نشستن راحت ماهیچه ساق پا طراحی شده اند. اندازه سنسور کاملاً مونتاژ شده با پوشش Delrin 22 × 17.4 x 11 سانتی متر است.

این حسگر می‌تواند اندازه‌گیری‌های تشخیصی کم‌نویز را در عرض چند دقیقه ثبت کند، از جمله داده‌های آرامش T2، که می‌تواند بینشی در مورد وضعیت مایع، سینتیک عروق و اکسیژن‌رسانی بافت ماهیچه‌ای اسکلتی، از جمله کاربردهای دیگر ارائه دهد. با پوشاندن سیم پیچ در نیترید آلومینیوم، که دارای رسانایی حرارتی بالایی است که می تواند گرمای تولید شده را دفع کند، از گرم شدن بیش از حد بافت جلوگیری می شود. همه این جنبه ها ترکیب می شوند تا حسگر SSMR را برای استفاده به عنوان یک دستگاه POC مناسب کنند.

محققان هر دو سنسور را آزمایش کردند در شرایط in vitro و در داخل بدن، از جمله یک مطالعه بالینی بر روی انسان های سالم برای تعیین اینکه آیا دستگاه می تواند بافت عضلانی را با موفقیت تشخیص دهد یا خیر. در مقایسه با تلاش‌های قبلی برای ایجاد حسگرهای SSMR مشابه برای برنامه‌های POC، دستگاه‌های Cima و تیم او حساسیت بهتر و عمق نفوذ بیشتری را نشان می‌دهند و برای استفاده بالینی ایمن‌تر هستند.

سنسور MR قابل حمل کم آبی را تشخیص می دهد

حسگر جدید دارای عمق نفوذ بیشتر از 8 میلی‌متر است که از سایر سیستم‌های توصیف‌شده در مقالات که به عمق کمتر از 6 میلی‌متر محدود شده بودند، بهتر عمل می‌کند. تجزیه و تحلیل در این سطوح امکان ارزیابی دقیق بافت عضلانی را فراهم کرد و در عین حال از سیگنال‌های سایر لایه‌های زیر جلدی مانند بافت چربی (چربی زیر پوست) که نزدیک‌تر به سطح پوست قرار دارد، اجتناب کرد.

Cima می‌گوید مهم‌ترین نتایج این مطالعه این است که "طراحی آهنربا مشخصات عملکردی مورد نیاز را برآورده می‌کند و اکنون در یک کارآزمایی 90 بیمار با بیماران کلیوی در مرحله نهایی استفاده می‌شود." وقتی از Cima در مورد پتانسیل آینده این دستگاه‌ها پرسیده شد، می‌گوید: «ارزش بالینی این فناوری نشان داده می‌شود اگر بتوانیم نشان دهیم که «وزن خشک» [وزن طبیعی بدون مایع اضافی در بدن] مرحله نهایی کلیه را پیش‌بینی می‌کند. بیماران. هیچ روش پذیرفته شده بالینی برای انجام این کار در حال حاضر وجود ندارد."

این تحقیق در منتشر شده است طبیعت ارتباطات.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/single-sided-mr-sensor-provides-tissue-analysis-at-the-patient-bedside/