اسکنرهای تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) با ارزش ترین ابزار تشخیصی ما برای ارزیابی آسیب ها و اختلالات مغزی هستند. با این حال حدود دو سوم مردم جهان به فناوری MRI دسترسی ندارند و بیش از 90 درصد دستگاه ها در کشورهای پردرآمد قرار دارند. هزینه یک دلیل بزرگ است: یک دستگاه MRI معمولی حدود 1 تا 3 میلیون دلار هزینه دارد. آنها به یک اتاق مخصوص طراحی شده برای محافظت از اسکنر در برابر سیگنال های خارجی و حاوی میدان های مغناطیسی قدرتمند تولید شده توسط آهنرباهای ابررسانا خود نیاز دارند که به سیستم های خنک کننده هلیوم مایع که برای کارکردن گران هستند نیاز دارند.
جایگزین های قابل حمل ارزان ممکن است به زودی به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند. در مطالعه ای از 14 دسامبر در ارتباطات طبیعی، محققان دانشگاه هنگ کنگ به رهبری مهندس زیست پزشکی اد وو، یک اسکنر MRI را توصیف می کنند که نیازی به محافظ ندارد و از تماس استاندارد انرژی می گیرد. این مطالعه گفت که این روش که به عنوان MRI با میدان بسیار کم (ULF) شناخته می‌شود، وضوح و وضوح مورد نیاز برای تشخیص دقیق را ندارد، اما بسیار ارزان‌تر است و کمتر از 20000 دلار هزینه دارد. علاوه بر این، طراحی و الگوریتم‌های دستگاه منبع باز هستند و از محققان در همه جا دعوت می‌کنند تا به توسعه فناوری کمک کنند.
MRI از این واقعیت استفاده می کند که ما بیشتر از آب ساخته شده ایم. پروتون‌های موجود در اتم‌های هیدروژن دارای «اسپین‌های» باردار مغناطیسی هستند که توسط میدان مغناطیسی در یک راستا قرار می‌گیرند و توسط پالس‌های فرکانس رادیویی مورد مطالعه قرار می‌گیرند. بافت های مختلف دارای غلظت های متفاوتی از آب و محیط مغناطیسی هستند و این تفاوت ها به صورت تضاد روشن و تاریک در تصاویر بازسازی شده ظاهر می شوند.
در طراحی ULF به جای الکترومغناطیس های ابررسانا، از آهنرباهای دائمی استفاده می شود و در نتیجه نیاز به خنک سازی را از بین می برد. آهنرباهای دائمی تنها 0.055 تسلا تولید می کنند، بنابراین هیچ محافظ مغناطیسی مورد نیاز نیست (اسکنرهای استاندارد MRI از میدان های 1.5 یا 3 تسلا استفاده می کنند). معامله اصلی این است که سیگنال ها ضعیف تر هستند، بنابراین نسبت سیگنال به نویز بدتر است و در نتیجه وضوح تصویر پایین تر است.
برای حفظ قابلیت حمل، طراحی ULF از محافظ فیزیکی RF اجتناب می کند. در عوض، محققان از یک الگوریتم «یادگیری عمیق» استفاده کردند که برای تشخیص و پیش‌بینی سیگنال‌های تداخل آموزش داده شده بود، که سپس از سیگنال‌های اندازه‌گیری شده کم می‌شود. سیرام گیتانات، مهندس زیست پزشکی از دانشگاه کلمبیا که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: «این یک نوآوری بسیار مفید است. "این مانند هدفون های سرکوب کننده صدا است که سعی می کنید مدل نویز را در زمان واقعی یاد بگیرید و آن را سرکوب کنید."
این تیم این دستگاه را با اسکن 25 بیمار و مقایسه تصاویر با تصاویر یک دستگاه MRI استاندارد نشان دادند. محققان می توانند بیشتر آسیب شناسی های مشابه، از جمله سکته مغزی و تومورها را شناسایی کنند. تام جانستون، عصب شناس از دانشگاه فناوری Swinburne در ملبورن، استرالیا که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: "به نظر می رسد تصاویر از کیفیت کافی برخوردار باشند تا از نظر بالینی در تعدادی از سناریوها مفید باشند." "ارزیابی سریع سکته مغزی، که تاثیر عمده ای بر موفقیت مداخلات دارد، می تواند توسط ULF MRI، واقع در شهرهای بیشتر یا حتی واحدهای سیار تسهیل شود.
طرح جدید به لیست رو به رشدی از دیگر اسکنرهای ام آر آی ULF که در حال توسعه هستند می پیوندد. شرکتی به نام Hyperfine، مستقر در گیلفورد، کانکتیکات، سال گذشته تاییدیه FDA را برای اسکنر قابل حمل خود دریافت کرد، اما جزئیات طراحی مربوط به خود آنهاست. وو و همکارانش داده‌ها، طرح‌ها و کدهای خود را به صورت آنلاین در دسترس قرار داده‌اند که می‌تواند بهبودهای ULF و کنترل هزینه‌ها را تسریع بخشد. (ماشین Hyperfine بیش از دو برابر قیمت تخمینی تیم هنگ کنگ است.)
علیرغم وعده آنها، دستگاه های ULF برای جایگزینی اسکنرهای میدان بالا طراحی نشده اند. آنها در شرایط "تریاژ" که در آن بیماران نمی توانند جابه جا شوند یا زمان بسیار مهم است، قول می دهند. گیتانات می گوید: «این نقش به عنوان یک وسیله افزایش دهنده دارد. دامنه کاربردها احتمالاً با بهبود عملکرد افزایش می یابد، و وو ایده هایی برای آن دارد. وو می‌گوید: «در حال حاضر، سیستم‌های MRI طوری ساخته می‌شوند که گویی ما از چیزی که در حال اسکن کردن هستیم چیزی نمی‌دانیم، اما اغلب اطلاعاتی که نیاز داریم بسیار خوب است.» "این یک انقلاب بزرگ خواهد بود که توسط محاسبات ارزان هدایت می شود." این برنامه استفاده گسترده‌تری از فناوری MRI را در نظر می‌گیرد، که بیشتر با نیازهای بالینی در محل مراقبت سازگار است. وی گفت: پدیده تصویربرداری رزونانس مغناطیسی هدیه ای از طبیعت است. ما باید بیشتر از آن استفاده کنیم.»
[ad_2]
مقالات مشابه
- 10 هوشمند پادکست قسمت به شما کمک کند درک پول در طول Coronavirus
- دستگاه های 5G در شرف تغییر زندگی شما هستند
- دریافت به دم با این کتری برقی
- تاثیر بهترین مشاوره سئو در رونق کسب و کار در دنیای مدرن
- آموزش تعمیرات لوازم خانگی [100% تضمینی + مدرک فنی]
- دانلود سریال خاتون BluRay 1080p با لینک مستقیم
- چرا قیمت مواد غذایی, افزایش طول COVID-19?
- انرژی خورشیدی می تواند در سال 2022، بسته به زنجیره تامین، رشد کند
- امکانات داخلی این کیوسک ها چیست؟
- فیزیک شگفتانگیز شکستن انگشتان