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轻盘点︱床旁MRI,会是低场磁共振的未来吗?

器械汇 2021-07-23 10:58 发文

       早期的MRI研究分为两大方向,一是追求超导高场强磁体的精细分辨率;一是认为基于低场强的非超导磁体系统更为灵活,具有潜力。但随着磁共振成像的发展,高场强胜出,1.5T和3T占了主导地位。

但,如果是极低场强的MRI呢?

事实上,低场MRI在一些急性脑挫伤和出血病例中很有用,肺部疾病和肝部疾病诊断也是低场MRI的强项。极低场MRI的多层自旋锁成像技术(a multiple-slice spin lock imaging technique)能够区分血管瘤和转移性肝脏病变。

去年11月,西门子医疗曾展示过一款新型磁共振——0.55T的Magnetom Free.Max。这款设备搭载了一种新型磁体,称为DryCool技术,使用这项技术之后,仅需0.7升液氦进行冷却,并且不需要失超管。它极大地改善了肺部成像,并能对有植入物的患者进行更精确的扫描注①。

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近年来,床旁磁共振的研发成功,也使业界对极低场MRI重新产生了兴趣。本文盘点了已经上市或正在研发的各类床旁磁共振产品,其中包括我国在这一领域的最新进展。

01

2020年2月,由Hyperfine公司开发的床旁磁共振系统Hyperfine获批FDA。Hyperfine系统宽3英尺(约0.92米),高5英尺(约1.53米),使用GPU计算信息处理技术,采用永磁体,场强为0.064 T,磁场比目前标准的磁共振少20-40倍,可以在开放的环境下工作,不需要特殊屏蔽,通过无线平板电脑控制操作。Hyperfine的价格大约是传统磁共振的二十分之一,重量只有传统磁共振的十分之一,功耗减少35倍。(更多详情请点击这里)

2020年8月,这款设备的升级版产品Swoop再次获批FDA。与Hyperfine不同的是,除了用于大脑成像,Swoop还可以用于关节和四肢成像。而且,Hyperfine只能用于2岁以上人群,而Swoop适用于所有年龄段,包括婴儿和新生儿(体重需在2.6kg以上),并在软件和易用性方面做出了很多改进。(更多详情请点击这里)


02

重庆大学电气工程学院联合陆军军医大学西南医院,成功开发出一款头部专用床旁MRI系统的原型机。相关成果发表于2020年10月的Journal of Magnetic Resonance杂志。


▲ 产品效果图

这套系统场强为0.05T,采用永磁体技术,总重量小于500kg,使用220V/50Hz标准电源供电,能够直接放置在重症监护病房、普通病房及手术室内,作为脑部疾病特别是脑卒中的诊断及监护设备,图像分辨率达到1.5mm×2mm。(更多详情请点击这里)

03

2020年4月,加拿大Synaptive Medical公司的超导磁共振产品Evry获批FDA,用于头部成像,比如脑卒中、脑癌、外伤和痴呆症等,成像时间与常规1.5T磁共振相差无几。

Evry场强为0.5T,安装时无需起重机和索具,也不需要特殊的强化地板或冷却管,不用每年补充冷却剂。其超导磁体可以在15分钟内开启或关闭。

Evry适用于急诊科,患者不必去单独的放射室进行磁共振检查,仅需在距离Evry设备1.2 米处设一圈5高斯线(5 Gauss line)来确保人员安全。(更多详情请点击这里)

04

美国Promaxo公司开发出一种开放式磁共振系统,命名为Promaxo,占地面积较小,边缘场(fringe field)有限,可以轻松移动,能够直接在医生办公区使用。Promaxo包括一个装有磁体、梯度线圈和射频线圈的磁体推车,以及一个装有电子设备和电气组件的辅助机架。

2020年11月,Promaxo公司宣布成立子公司Neuro42,扩大其在磁共振成像领域的优势。Neuro42公司专注于便携式颅脑MRI的开发和商业化,对从创伤性脑损伤到癫痫和脑肿瘤的各种脑部疾病进行分类、筛查、诊断和干预。(更多详情请点击这里)

05

美国麻省总医院的研究人员开发出一种低成本、便携式磁共振,应用于头部成像。相关成果发表于《自然生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)杂志。

研究人员已经设计出这种床旁磁共振的原型机,插入电源插座即可使用,磁场强度大约为0.072特斯拉,主要用来检查低场可见的脑部异常。

这款床旁磁共振使用了稀土材料永磁体,磁体重量为122公斤,只有一个洗衣篮那么大。内置的读出场梯度减少了对高功率梯度驱动器的依赖,从而降低了对功率和冷却的总体要求,并降低了噪声。整个设备(包括磁体、线圈、放大器、控制台和推车)的总重量仅为500磅(约230公斤),如果采用定制化轻型设计,还能减少到350磅左右(约160公斤),由一个人就能推走。(更多详情请点击这里)

06

2020年5月,芬兰的阿尔托大学(Aalto University)宣布启动一项新型磁共振成像项目。

这款磁共振采用永磁体,尺寸比传统磁共振小巧许多。目前使用的车载磁共振通常需要厢式货车或拖车,但是基于这项新技术的磁共振设备可以装载在面包车上。

虽然低场强的成像质量不如高场强,但仍能满足多种用途,比如用于诊断肺炎、上颌窦炎、内出血、脓肿、积液等炎症类疾病。

阿尔托大学的研究人员在过去的三年中一直在开发这项技术,耗资超过83万美元,目标是使产品的使用门槛降低,无需像高场强磁共振那样配备特殊设施和专业培训,运营成本也更低。研究人员希望尽快开始原型机的测试,并寻找合适的应用场景。除了医疗领域之外,在更为广义的大健康领域也将迎来用武之地,比如健身中心用来测量身体脂肪的百分比,有可能成为未来磁共振应用的一个蓝海市场。(更多详情请点击这里)

注①:Magnetom Free.Max尚未商用。

注②:本文所列产品有些正在研发中,尚未获得监管部门批准。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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