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迷你“魔法”MRI扫描仪可以更快更准确地诊断膝关节损伤

摘要

‍ ‍  ‍  ‍  ‍  ‍一项新的研究报告称,微型神奇的MRI扫描仪有可能更准确地检测膝盖损伤。研究结果发表在《医学磁共振》杂志上。

        一项新的研究报告称,微型神奇的MRI扫描仪有可能更准确地检测膝盖损伤。这项研究的结果发表在杂志上

Mini 'Magic' MRI Scanner Could Diagnose Knee Injuries Much Faster and Accurately

        伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的一组研究人员开发了一种适用于患者腿部的微型MRI扫描仪原型。

        研究小组表示,该设备使用了所谓的“魔法角度”效应,可能有助于更快、更准确地诊断膝盖损伤。

        在一项使用动物膝盖的概念验证研究中,结果表明该技术可以用来显示膝盖的所有结构。

        科学家们说,这种设备(看起来像一个巨大的金属环,病人可以通过它放置自己的腿)可以帮助诊断前交叉韧带损伤等疾病,尤其是在足球运动员中很常见。

        此外,该设备体积小,可以用于当地诊所,甚至全科医生的手术,有可能减少NHS等待MRI扫描的时间。

        这项研究由国家健康研究所资助。

        目前,关键部件的膝关节韧带和肌腱等很难看到详细的核磁共振扫描,Karyn Chappell博士解释说,从帝国的MSK的实验室研究员和放射线技师:“膝伤影响数以百万计的人——和核磁共振扫描是诊断的关键问题,导致快速和有效的治疗。然而,我们目前面临两个问题:MRI扫描不清楚膝关节结缔组织,人们等待扫描的时间很长。”

        查佩尔博士补充说:“这可能会给女性带来特殊的问题,因为她们更容易受到前交叉韧带损伤。”其原因尚不清楚,但可能与雌激素等激素有关,雌激素使韧带更具弹性,从而导致更多的关节损伤。”

        膝盖受伤膝盖受伤膝盖受伤通常会影响以下三个区域之一:肌腱(附着在骨头上的肌肉)、半月板(防止关节骨头相互摩擦的软骨缓冲垫)或韧带(连接骨头的结缔组织的坚韧带)。

        膝盖受伤后,医生可能会让病人做核磁共振扫描,以帮助确定哪部分关节受伤。核磁共振扫描结合了无线电波和强磁铁来“翻转”体内的水分子。水分子发出信号,形成图像。

        然而,由于水分子在这些结构中的排列方式,肌腱、韧带和半月板在MRI上通常不可见,Karyn Chappell博士解释道。

        “这些结构在核磁共振成像扫描中通常是黑色的,它们不会产生太多的信号,而这些信号可以被机器检测到,从而生成图像。”这是因为它们主要由胶原蛋白组成,排列成纤维。胶原纤维中含有紧密排列的水分子,而事实上,MRI检测到的就是水。如果你确实看到了信号,这表明该区域有更多的液体——这意味着损伤,但医务人员很难确定是否有损伤。”

        为了克服这个问题,查贝尔博士利用了一种被称为“神奇角度”的现象的力量:“在MRI图像中,肌腱和韧带等组织的亮度很大程度上取决于胶原纤维和扫描仪磁场之间的角度。如果这个角度是55度,图像可能会非常明亮,但对于其他角度,通常是非常暗的。”

        研究小组解释说,这个神奇的角度是在他们的扫描仪中实现的,因为他们能够很容易地改变磁场的方向。当病人舒适地坐在椅子上时,这种特殊设计的磁铁(它使用的马达和传感器与汽车工厂里的机器人类似)可以绕着腿旋转,磁场也可以朝多个方向定向。

        这在目前的医院核磁共振扫描仪中是不可能的,因为它也比原型扫描仪贵很多。

        此前,“幻角”现象被认为是一个问题,因为这可能意味着医务人员错误地认为膝盖受伤。然而,我意识到,如果我们对膝盖周围进行多次扫描,我们就可以利用神奇角度效应产生的信号,来建立一幅清晰的膝盖结构图像,”查贝尔博士解释说。

        “具体来说,我们可以将不同磁铁角度下获得的图像结合起来,不仅可以增加亮度,还可以看到胶原纤维是如何排列的。”这使我们能够在膝关节结构中建立胶原纤维的模式,这是治疗前的关键信息,如修复撕裂的半月板,”查贝尔博士补充说。

        “目前,很难看出胶原纤维在半月板中的方向。这是很重要的,因为缝过的纤维将有效地修复半月板撕裂。然而,如果缝线和纤维方向相同,修复就可能失败。”

        在一项发表在《医学磁共振》杂志上的新研究中,多学科研究小组用传统的MRI扫描仪扫描了6只山羊和10只狗的膝关节。

        所有的狗腿都是由英国皇家兽医学院捐赠的,狗主人在他们的宠物死后将其捐赠给研究机构。

        狗的膝盖和关节炎与人类相似,这使它们成为研究的好对象。

        结果表明,利用该角度可以准确地检测韧带和肌腱损伤。

        研究小组称,现在他们知道了可以用神奇角度扫描来观察膝盖,将这一技术与新型微型扫描仪相结合,就可以用这项技术对膝盖进行精确扫描,并有望在一年内将这项“微型”扫描仪推向人体试验。

        查佩尔博士解释说:“尽管这是一项早期概念验证研究,但它表明,这项技术有可能被用于准确检测膝关节损伤。我们现在希望进入人体试验,并探索这项技术是否可以用于其他关节,如脚踝、手腕和肘部。”

        来源:Medindia

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