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新型MRI扫描仪像手套一样适合四肢成像

31 May 2018
© AuntMinnie.com

如果来自以下领域的研究人员,肢端成像可能永远不会相同 纽约大学朗格健康 有路。他们正在开发一种适合患者的MRI设备’像手套一样的手可以描绘运动关节,详见 自然生物医学工程.

早期结果表明,设计独特的MRI扫描仪可以清晰地看到骨骼,腱,韧带及其运动。鉴于其灵活性和灵敏性,该设备有一天可以帮助诊断重复性劳损,例如腕管综合症,关节炎引起的炎症以及其他疾病(性质。生物医学。 。 10.1038 / s41551-018-0233-y)。

Flexible MRI device

“研究患者手部不适的位置的能力可能会向我们展示新的见解,尤其是在如何改善治疗方面,”说,研究的共同作者和共同开发者 马丁·克洛斯(Martijn Cloos)是纽约大学朗格健康中心的放射学助理教授。“我们也许能够看到一条正在受到冲击的神经或一条以不自然的方式运动的肌腱,或者我们之前从未见过的东西。”

克服障碍

Cloos归功于纽约大学研究科学家首席研究作者张Bei’s 先进影像创新研究中心,对于10年前的远见卓识,探讨了手戴成像技术的概念。不久之后,Cloos加入了纽约大学的研究团队。

他们在早期遇到的一个主要问题是传统MRI扫描仪固有的问题,因为接收器线圈的策略性布置可以消除相邻线圈中磁场的影响。

“我们屡屡碰触与元素之间的电气相互作用有关的问题,” Cloos told AuntMinnie.com. “然后我们决定走一条完全不同的路线。我们着手尝试管理所有这些交互,看看是否可以提出一种方法来彻底消除该问题。”

面临的挑战是如何将组件彼此靠近放置以最大程度地提高图像质量,并使它们彼此不干扰。有一个“sweet spot,”Cloos解释说,线圈重叠,因此它们的相互作用是“well-controlled.”

“该技术的独特之处在于线圈之间的相互作用不大,因此我们不’不必担心我们将它们在空间上相对放置的位置,” he said. “结合它们的灵活性,它使我们能够尝试我们想到的最疯狂的事情–就像把它们戴在手套上–因此我们可以将手成像在任何可能的位置,并观察手移动时发生的情况。”

高阻抗线圈

设计的关键要素是纽约大学’高阻抗线圈,消除了相控阵线圈中接收组件之间的电动相互作用。有趣的是,研究人员通过相对简单的解决方案实现了这一目标。

“我们使用的是现成的同轴电缆,” Cloos said. “我们从使用3D打印机制作自己的材料开始,但是我们很快意识到我们可以找到可以在市场上买到并且可以在手套中使用的材料。”

在MR信号不产生电流的情况下,新的接收器线圈不再产生干扰邻居的磁场,因此无需使用刚性结构即可将线圈保持在原位。 MRI设计的灵活性是“very cool,”克洛斯说,将线圈缝成棉线手套,以便在手自由移动时执行执行不同任务的图像。

MRI of a hand

手套形扫描仪创建3D图像,可捕获整个手和手腕。借助附加的线圈和硬件,研究人员可以将手套延伸到手臂上方。

扩展用途

到目前为止,纽约大学的研究人员已经扫描了少数志愿者– no pun intended –这个原型。在接下来的一年左右的时间内,他们计划创建包含更多元素的第二个版本,“设计更强大,可用于更多常规用途,” Cloos said.

“然后,我们将扫描更多的志愿者,并可能包括一些初步的基于志愿者的扫描,其中包括病理学,” he said.

“如果我们可以看到手或任何其他关节处于不同位置,则可以了解更多信息,” Cloos said. “例如,当您挤压某物时,关节可能会以不同的方式相互作用,我们可能无法研究它们是否平坦并以传统线圈形式伸展。”

研究人员还发现,通过构建不同尺寸的柔性线圈(可以缠绕在关节上以显示其运动),可以将技术扩展到膝盖。

“我们可以将其基本上应用于整个身体,并且它可以成为制造更舒适,适应性更强的患者线圈的方法或关键要素,” Cloos added.

此外,研究人员认为,该技术可以为手的解剖学提供更多权威性的指导,以更逼真的姿势指导手和手指的图像来指导手术,或帮助设计更好的假肢。

  • 本文最初发表于 AuntMinnie.com。 ©2018 by AuntMinnie.com。复制,重新发布或重新分发 AuntMinnie.com 未经事先书面同意,明确禁止内容 AuntMinnie.com.

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