研究确定了低成本高质量MRI需要的缺失部分

- 编辑:大众自然网 -

研究确定了低成本高质量MRI需要的缺失部分

降低磁共振成像(MRI)的成本可以彻底改变医生诊断和筛查许多疾病的方式。在《科学进展》杂志上发表的一项研究中,麻省总医院(MGH)的一名研究人员和澳大利亚的同事发现了使用低成本MRI扫描仪生成高质量成像所需的缺失部分,这可能会扩大这一强大技术在医学中的作用。

一台典型的核磁共振扫描仪标价高达300万美元或更多,这就是为什么这种机器主要用于成像诊所,而在患者人数较少的偏远地区的医院通常买不起。找到一种方法使MRI扫描仪更便宜一直是物理学家Matthew Rosen博士的目标,他是MGH Martinos生物成像中心低场MRI和超极化介质实验室的主任。“我实验室的重点是解构核磁共振扫描仪,”罗森说。

罗森解释说,核磁共振扫描仪的成本很大程度上取决于它的超导磁体:它产生的磁场越强,机器就越贵。一台典型的MRI机器产生的磁场为1.5特斯拉(T),尽管越来越多的机器能达到3 T。然而,新一代便携式“低场”MRI扫描仪最近已经上市,其操作温度为0.064 T,价格在5万到10万美元之间。

当低场核磁共振成像越来越流行的时候,放射科医生经常问Rosen是否可以使用注射造影剂来改善成像。医生偶尔会在常规MRI检查前给病人注射一种以重金属钆为基础的造影剂,以提高成像质量,但目前对长期毒性的担忧限制了这种做法。

Rosen解释说,如果钆要与低场MRI一起使用,医生给药的剂量要比食品和药物管理局批准的剂量多1000倍。

为了解决这个问题,悉尼大学的物理学家David Waddington博士和Zdenka Kuncic博士建议用低场MRI测试超顺磁性氧化铁纳米颗粒(spion)作为造影剂。

spion是安全的,并被FDA批准用于治疗一些贫血或缺铁性疾病,但它们还有另一个令人满意的品质。“SPIONs本质上是放大低磁场,”Waddington说,并指出SPIONs的磁性比传统的MRI造影剂强3000倍。

在这项研究中,健康的实验室大鼠用Rosen自制的超低场(ULF) MRI (0.0065 T)扫描,然后注射spion和rescanned。注射前和注射后的图像对比显示了显著的差异,肾脏、肝脏和其他器官在注射spion后发出明亮的光。

虽然spion作为造影剂需要得到FDA的批准,但医生现在可以将其用于低场磁共振成像。Rosen和Waddington相信便携式低场核磁共振成像和spion的结合将会把这种有价值的成像技术带到急诊室、重症监护病房和医生办公室进行常规筛查。

Waddington和Kuncic也在研究特殊涂层spion的使用,这可以使MRI用于检测恶性肿瘤。“这是一项使低成本磁共振成像成为现实的技术,”罗森说。