211service.com
Pilnīgāks jūsu plaušu attēls
Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) var izveidot detalizētus attēlus gandrīz visiem ķermeņa audiem, ļaujot ārstiem uzraudzīt asins plūsmu smadzenēs, kartēt audzēju robežas un atrast izslīdētus mugurkaula diskus. Bet parastā MRI, kas attēlo ūdeni organismā, rada sliktus plaušu attēlus, kas ir pilni ar gaisu, un sniedz nepilnīgu priekšstatu par plaušu funkcijām. Tagad pētnieki Hārvarda-Smitsona Astrofizikas centrā Kembridžā, MA, ir izveidojuši lētu MRI iekārtu, kas izmanto vāju magnētisko lauku, lai attēlotu kritiskos plaušu fizioloģijas aspektus, kas nav redzami parastajām attēlveidošanas metodēm.
MRI stāvus: Lētā MRI sistēma plaušu funkcijas vizualizēšanai izmanto detaļas, kas pieejamas jebkurā datortehnikas veikalā. Objekti, kas skenera iekšpusē sēž un guļ, valkā antenu, kas izgatavota no kartona caurules, stiepļu tinumiem un gumijas pārklājuma. Metāla stiepļu žogam līdzīgais izkārtojums novirza vāju magnētisko lauku pret objektu. Apakšā ir Hārvardas vieszinātnieks Metjū Rozens, kurš izveidoja sistēmu.
Vada Metjū Rozens , vieszinātnieks Hārvarda-Smitsona centrā, un Ronalds Volsvorts , Hārvardas fizikas vecākais pasniedzējs, pētnieki izveidoja MRI skeneri, kas attēlo, kā gāze plūst caur plaušām un cik daudz skābekļa tiek absorbēts plaušu audos. Viņi ir izmantojuši sistēmu, lai izpētītu, kā plaušu funkcija atšķiras guļus un sēdus vai stāvus, un plāno astmas izpēti saistībā ar Martinos Biomedicīnas attēlveidošanas centrs Bostonā. Sistēma vēl nav izmantota, lai salīdzinātu veselus un slimus pacientus. Ja tas izrādīsies vērtīgs klīniskajos pētījumos, Hārvardas pētnieki uzskata, ka tas būtu lēts un pietiekami vienkāršs, lai to izmantotu pulmonologu kabinetos.
Plaušu funkcija ir atkarīga no ķermeņa orientācijas, taču iepriekš to nav bijis iespējams izpētīt, jo tradicionālajā MRI pacientiem būtu jāguļ uz muguras. (PET var izmantot, lai aplūkotu dažus plaušu fizioloģijas aspektus, taču tas sniedz ierobežotu informāciju.) Astmas simptomi var saasināties, piemēram, pacientiem guļot. Hārvardas sistēma ļauj veikt attēlveidošanu ar pacientu jebkurā orientācijā, ko neviens nekad nav spējis izdarīt, saka Bastians Driehujs , Djūka universitātes In vivo mikroskopijas centra docents.
Atvērtā MRI sistēma var arī dot iespēju uzraudzīt intensīvās terapijas jaundzimušo plaušu darbību, neizņemot tos no inkubatoriem. Pētnieki ir iesnieguši pagaidu patentu šim pieteikumam.
Atšķirībā no parastās MRI, kas attēlo protonus ūdens molekulās, Hārvardas MRI sistēma uzrauga magnētiski polarizētu hēlija gāzi, ko ieelpo subjekti. Lai magnētiski izlīdzinātu protonus ķermeņa iekšienē, parastajai MRI ir nepieciešams magnēts, kas ir aptuveni 150 reizes spēcīgāks nekā Hārvardas sistēmā. Bet Hārvardas sistēmā izmantotais hēlijs ir magnētiski izlīdzināts, pirms pacients to ieelpo, tādējādi skenera iekšpusē ir iespējams izmantot ļoti vāju magnētu.
Plaušu pārbaude: Vesela subjekta plaušu attēli, kas uzņemti Hārvardas MRI sistēmā, parāda reģionālo skābekļa koncentrāciju guļus (pa kreisi) un sēdus stāvoklī (pa labi).
Rozena attēlveidā magnētisko lauku ģenerē divas spoles, kas uzstādītas uz diviem metāla dārza režģiem. Stiepļu režģi un gredzeni šajās konstrukcijās virza lauku pret cilvēku, kas guļ, stāv vai sēž centrā. (Parastajās MRI iekārtās cilindrisks magnēts, kas ieskauj guļus stāvoklī esošu pacientu, rada spēcīgu magnētisko lauku.) Persona nēsā antenu uz krūtīm, kas sastāv no kartona caurules, kas ietīta ar stieples spoli un pārklāta ar gumiju. Pēc polarizēta hēlija un gaisa maisījuma ieelpošanas caur caurulīti subjektam jāsēž mierīgi un aiztur elpu līdz 30 sekundēm, kamēr antena uztver hēlija magnētisko spinu subjekta plaušās. Rosen saka, ka sistēmas izveide izmaksāja mazāk nekā 100 000 USD.
Rozens un Volsvorts savā attēlveidā var redzēt hēlija atomu stāvokli subjekta plaušās. Skābekļa molekulas ietekmē polarizētā hēlija griešanos, tāpēc Hārvardas sistēma var arī vizualizēt skābekļa koncentrāciju plaušās. Ja vienā plaušu reģionā tas ir augsts, skābeklis netiek labi absorbēts un subjektam var būt slikta plaušu funkcija.
Ir vairākas citas grupas, kas izmanto polarizētu gāzi, lai izveidotu plaušu MRI attēlus, saka Driehuys. Bet visas pārējās grupas izmanto dārgas, komerciāli pieejamas MRI sistēmas. Driehuys saka, ka Rozena un Volvorta darbu unikālu padara tas, ka viņi ir izveidojuši paši savu lētu, mazjaudas MRI skeneri.
Hārvarda-Smitsona pētnieki tagad pielāgo savu sistēmu, lai saīsinātu attēlveidošanai nepieciešamo laiku. Rozens saka, ka jums ir jāpaliek nekustīgi un jāaiztur elpa, kas var būt grūti cilvēkiem ar traucētu plaušu darbību.