חיישן MR חד צדדי מספק ניתוח רקמות ליד מיטת המטופל - 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="חיישן MR חד צדדי א,ב) פרופיל שדה מגנטי מדומה של מערך החיישן של 12.7 מ"מ³ מגנטים, חיצים אדומים מציינים את כיוון המגנט. ג) מערך מגנטים בנוי עם מסגרות אלומיניום מורכבות ועול ברזל. ד) המערך המורכב, עם סליל RF, רשת תואמת ומעטפת Delrin, מושיב בנוחות את שריר השוק. (באדיבות: CC BY 4.0/נאט. קומון. 10.1038/s41467-023-44561-9)” title=”לחץ כדי לפתוח תמונה בפופאפ” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/single-sided-mr-sensor- provider-retsue-analysis-at-the-patient-bedside-physics-world.jpg”>

הדמיית תהודה מגנטית (MRI) היא טכניקת הדמיה רפואית נפוצה הנמצאת בבתי חולים ברחבי העולם, ומשהו שרבים מאיתנו יחוו בשלב מסוים במהלך חיינו. הטכניקה הלא פולשנית מזהה רקמות חולות על ידי זיהוי הבדלים במורפולוגיה של הרקמה בהתבסס על זמני הרפיה השונים של הרקמה לאחר חשיפה לפולסי RF בשדה מגנטי. תהודה מגנטית יכולה לשמש גם כמנגנון מדידה בסיסי עבור סוגים אחרים של סורקי הדמיה רפואיים.

יש עניין ביצירת התקני נקודת טיפול ניידים (POC) שיכולים לצלם רקמות רכות בדיוק כמו שסריקת MRI יכולה. מערכות כאלה יכולות לזהות במהירות מפרצת או כיסי נוזלים, למשל, ללא צורך בהסעת חולים למתקני טיפול מרכזיים לביצוע הליכי MRI. היכולת לספק מידע אבחוני זה ליד המיטה עם מכשיר נייד עשויה לשפר את תוצאות המטופל, להפחית את זמן הטיפול בחולים ולהציג עלויות אבחון נמוכות יותר עבור מתקני בריאות.

עם זאת, MRI עצמו מגושם מדי להדמיה ליד המיטה ואינו מתאים למטופלים שיש להם שתלי מתכת מסוימים. יתרה מכך, דרישות ההספק של MRI עולות בהרבה על יכולות ההספק של סורק נייד, וכך גם משקל הציוד.

האתגרים הללו בהעברת יכולות MRI למכשירי POC הובילו חוקרים לפתח התקני חיישנים חדשים מבוססי תהודה מגנטית. פיתוח אחד כזה הגיע מחוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס ומאוניברסיטת הרווארד. "המחקר הקליני הקודם שלנו גילה כי הנוזל הבין-סטיציאלי של שרירי השלד הוא מאגר חשוב לנוזלים בגוף", המחבר הראשי מייקל צימה אומר עולם הפיזיקה. "היינו צריכים עיצוב מגנט שיוכל למדוד את הנפח הזה ליד מיטת המטופל."

ניתוח POC של רקמת שריר

Cima ועמיתיו בחרו ליצור מכשיר POC באמצעות חיישן תהודה מגנטית חד-צדדית בשדה נמוך (SSMR) כדי להסתכל על שרירי השלד in vivo. בהשוואה לציוד MRI סטנדרטי, המערכת הרבה יותר ניידת עם משקל של 11 ק"ג בלבד. חיישני SSMR משתמשים בכוח של ניגודיות מבוססת תהודה מגנטית כדי להשיג נתונים ספקטרוסקופיים (לא הדמיה) על פני עומק רקמה מוגבל ולספק מידע על המבנה של סוגי רקמות שונים - מה שמאפשר להבחין ביניהם.

החיישן הנייד משתמש במערך מגנט קבוע ובסליל RF משטח כדי לספק הספק תפעולי נמוך ודרישות מיגון מינימליות. מערך המגנטים, בנוי מ-12.7 מ"מ³ מגנטים ניאודימיום הפרוסים במסגרות אלומיניום, נועדו להושיב בנוחות את שריר השוק. גודל החיישן המורכב במלואו עם מעטפת Delrin הוא 22 × 17.4 על 11 ס"מ.

החיישן יכול ללכוד מדידות אבחון ברעש נמוך תוך דקות, כולל נתוני הרפיה של T2, שיכולים לספק תובנות לגבי מצב הנוזל, קינטיקה של כלי הדם והחמצן של רקמת שריר השלד, בין יתר יישומים. התחממות יתר של הרקמות נמנעת על ידי מעטפת הסליל בניטריד אלומיניום, בעל מוליכות תרמית גבוהה שיכולה לפזר חום שנוצר. כל ההיבטים הללו משתלבים כדי להפוך את חיישן SSMR למתאים לשימוש כמכשיר POC.

החוקרים בדקו את החיישן בשניהם חוץ גופית ו in vivo, כולל מחקר קליני על בני אדם בריאים כדי לקבוע אם המכשיר הצליח לזהות רקמת שריר - מה שכן. בהשוואה לניסיונות קודמים ליצור חיישני SSMR דומים עבור יישומי POC, המכשירים של Cima וצוותו מראים רגישות טובה יותר ועומקי חדירה גדולים יותר, והם בטוחים יותר לשימוש קליני.

חיישן MR נייד מאבחן התייבשות

לחיישן החדש עומק חדירה גדול מ-8 מ"מ, העולה על מערכות אחרות המתוארות בספרות, שהוגבלו לעומק של פחות מ-6 מ"מ. ניתוח ברמות אלו אפשר הערכה מדויקת של רקמת השריר תוך הימנעות מאותותים משכבות תת עוריות אחרות, כגון רקמת השומן (השומן מתחת לעור) שנמצאת קרוב יותר לפני השטח של העור.

התוצאות החשובות ביותר של מחקר זה, אומר Cima, הן ש"עיצוב המגנט עמד במפרטי הביצועים הנדרשים וכעת נמצא בשימוש בניסוי של 90 חולים עם חולי כליות סופיים". כשנשאל על הפוטנציאל העתידי של מכשירים אלה, Cima אומר כי "הערך הקליני של טכנולוגיה זו יווכח אם נוכל להראות שהיא מנבאת את 'המשקל היבש' [משקל תקין ללא עודף נוזלים בגוף] של הכליה הסופי. חולים. אין כרגע דרך מקובלת מבחינה קלינית לעשות זאת".

המחקר פורסם ב תקשורת טבע.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/single-sided-mr-sensor-provides-tissue-analysis-at-the-patient-bedside/