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小型可移动旋转的MRI系统:开启便携新时代
随着医疗影像科技不断进步,患者期待能够在诊断过程中获得更好的体验,院方或科研机构希望获得更加物美价廉的诊断设备,影像科和研究人员希望成像质量得到保证。 浙大西投脑机智能研究中心开启了一款超乎想象的新型磁共振成像(MRI)系统的研发,帮助解决这些难题。一年以来,一款小型可移动旋转的1.5T MRI系统已有基本雏形,将引领一个便携式磁共振的新时代。

2021-11-12

小型磁共振研发进展

你觉得做一次磁共振扫描是怎样的呢?

不管住院或问诊在几楼,都需要下到1楼或地底楼层的屏蔽房,摘除各种金属配饰,然后躺着被推进一个狭窄的管状空间。过程中需要一直保持静止状态,耳边是嘈杂的机械声,或许不得不戴上耳塞来降低这个声音。

你能想象有一天磁共振设备可以被移动到你附近的房间,你也不用再躺在扫描床上,而是不论是站着、坐着还是蹲着,都能便利地完成磁共振扫描吗?

浙大西投脑机正在研发的小型可移动旋转的1.5T磁共振成像(MRI)系统将让这些变为可能。

体积小而功能强大的MRI系统

我们的小型MRI设备重量仅有1吨,是科研用的大型7T磁共振的1/30,医院里常见的1.5T3T设备的1/5。磁体长度也仅有1米左右,占地面积大约只有传统磁共振的1/4。并且也大大节省了能源消耗。

即便它这样“迷你”,它的成像质量却不输传统MRI设备。它依然适用当前主流医用设备的关键电磁装置的成像原理及技术,场强也能达到1.5T。最大孔径能达到500mm,可容纳普通成年人的各个部位,完成自旋回波、梯度回波、扰相梯度回波等序列,完全符合医院影像科的常见成像需求。

特制的梯度线圈采用了新型设计,相较于传统100dB(类似于电钻)的噪音,其噪音不到70dB(类似于闹市区)。

此外,我们将研发配套的射频线圈,使得线圈更加贴合实际需要成像部位的大小,使用者只需将要扫描的部位放入设备,可降低不适感,提高成像质量。

环境要求简单的可移动MRI系统

目前,大型的MRI设备是无法移动的,需要将患者运送到影像科室进行扫描,转运住院患者会增加患者发生并发症的风险。

而小巧的体积和重量,使得我们的MRI系统具有可移动的特点。普通货运,甚至民用电梯都可以承载。它对外部环境要求相对简单,不仅占地面积小,可以放置在较高的楼层,也不需要特殊屏蔽和失超管道系统。因此,可以把MRI设备移至患者附近,极大压缩转运时间,降低风险。

配置环境的简单使得初级医疗机构也能快速配备该系统。目前国内MRI的平均等待时间长达15小时,最长可达1天,如果能让更多的医疗机构引入新型磁共振,将极大地缩短这一时间,帮助医生更快地诊断和发现病情。

坐卧立蹲皆可的MRI系统

我们的MRI系统更加轻便的设计,也让它具备了可旋转的特性。这大大优化了使用者磁共振扫描的体验。

在临床上,这意味着患者可以在病症最显著的姿势下获得磁共振扫描的结果。例如,对于反复发作的背部疼痛患者来说,由于在不同姿势下脊柱和部分关节受到的压力差异很大,仅有在坐姿状态下才更容易观测到病症所在。

而在神经科学、认知行为科学的实验室里,由于打破了传统磁共振成像对人体平卧的要求,可在扫描期间实现人体四肢的自由运动,被测者可以采用更加自然的状态,不仅有利于开展人机交互、人体认知与运动功能系统、心肺以及心脑血管评估等方面的研究,而且增强了实验结果的外在效度和生态效度,让实验理论或研究结果更加容易推广到真实的生活情境。

总结

目前,研发团队已完成可兼容传统磁共振的多模态大脑观测与神经调控装置,我们也将开发与新型磁共振相匹配的类似装置,进一步拓宽其科研上的应用范围。在后期的图像编码及信号处理上,我们为新型MRI系统特制的软件将进一步提高最终影像的质量。

关注浙大西投脑机智能研究中心动态,让我们一起等待小型可移动旋转的1.5T磁共振成像系统来到你身边的那一天。

研发合作意向
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