MRI เป็นรูปแบบมาตรฐานสำหรับการประเมินความผิดปกติทางระบบประสาท เนื่องจากความสามารถในการสร้างภาพกายวิภาคในกะโหลกศีรษะที่มีความเปรียบต่างของเนื้อเยื่ออ่อนที่ไม่มีใครเทียบได้ อย่างไรก็ตาม เครื่องสแกน MRI แบบสนามสูงแบบธรรมดานั้นมีค่าใช้จ่ายสูง ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ และต้องใช้โครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานและความเย็นโดยเฉพาะ
ด้วยเหตุนี้ MRI จึงไม่สามารถใช้ได้กับผู้ป่วยวิกฤต
ที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายอย่างปลอดภัยไปยังเครื่องสแกนหรือผู้ป่วยในการตั้งค่าทรัพยากรต่ำ เครื่องสแกน MRI สมองแบบพกพาราคาประหยัดสามารถขยายการเข้าถึง MR neuroimaging ได้เช่นเดียวกับการเปิดใช้งานการวินิจฉัย ณ จุดดูแลสำหรับภาวะฉุกเฉินทางระบบประสาท ด้วยจุดประสงค์นี้ นักวิจัยจากโรงพยาบาลทั่วไปแมสซาชูเซตส์/โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ดกำลังพัฒนาเครื่องสแกนแบบพกพาโดยใช้แม่เหล็กถาวรขนาดกะทัดรัดน้ำหนักเบา การเขียนในNature Biomedical Engineeringนักวิจัยได้อธิบายการออกแบบและทดสอบระบบต้นแบบของพวกเขา
“มีหลายกรณีที่การถ่ายภาพสมองด้วย MR จะมีประโยชน์ในการวินิจฉัย แต่ก็ไม่สามารถทำได้เนื่องจากภาระและต้นทุนด้านลอจิสติกส์” ผู้เขียนคนแรกClarissa Cooleyกล่าว “เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เราต้องการพัฒนาเครื่องสแกนสมอง MRI แบบพกพาอย่างแท้จริง ซึ่งสามารถนำมาใช้ในสถานที่ใหม่ๆ เช่น ข้างเตียงของผู้ป่วยหรือคลินิกในชนบท การออกแบบของเราตั้งใจให้เป็นตัวเลือก MRI ที่เข้าถึงได้มากสำหรับการตรวจจับความผิดปกติของสมองที่มองเห็นได้ในระดับล่างและความละเอียดที่ต่ำกว่า”
การออกแบบที่เหมาะสมที่สุดเครื่องสแกน MRI แบบพกพาของทีมมีพื้นฐานมาจากการออกแบบหลักสี่จุด ประการแรก ด้วยการสร้างเครื่องสแกนสมองโดยเฉพาะซึ่งมีรูขนาดเล็กที่พอดีกับศีรษะ แทนที่จะใช้ระบบเต็มร่างกาย ขนาดเครื่องสแกนและค่าใช้จ่ายจะลดลง
ที่หัวใจของสแกนเนอร์คือแม่เหล็กถาวร
ที่ทำจากอาร์เรย์ของแม่เหล็กหายากนีโอไดเมียม (NdFeB) ที่สร้างสนามไฟฟ้าสถิต 80 mT ไม่เหมือนกับแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดขนาดใหญ่ที่ใช้ในระบบ MRI ทั่วไป หรือแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ก่อนหน้านี้ แม่เหล็กถาวรไม่ต้องการพลังงานจากภายนอกหรือการทำความเย็นด้วยความเย็น
การจัดเรียงส่วนแม่เหล็กในการกำหนดค่ากระบอกสูบ Halbach ที่ปรับให้เหมาะสมจะสร้างสนามตามขวางภายในแม่เหล็กและสนามศูนย์นอกแม่เหล็ก การป้องกันตัวเองที่แท้จริงนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานแบบพกพาที่สนามเร่ร่อนอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัย ชุดแม่เหล็กที่สร้างขึ้นนั้นมีความยาว 49 ซม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 57 ซม. และรูเปิด 27 ซม.
ปัจจัยการออกแบบที่สามคือ แทนที่จะออกแบบแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกัน ทีมงานได้กำหนดรูปแบบการแปรผันของสนามแม่เหล็กให้กลายเป็นการไล่ระดับของสนามในตัว (7.6 mT/m) สำหรับการเข้ารหัสการอ่านข้อมูล ซึ่งจะช่วยลดขนาดและค่าใช้จ่ายของแม่เหล็ก และไม่จำเป็นต้องใช้คอยล์ไล่ระดับการอ่านข้อมูลแบบดั้งเดิม ลดเสียงรบกวน พลังงาน และการระบายความร้อน ด้วยรูปแบบฟิลด์ในตัวที่ใช้สำหรับการเข้ารหัสภาพใน มิติ xคอยล์เกรเดียนต์แบบสลับได้ให้การเข้ารหัสเฟสในทิศทางyและz ขดลวดส่ง/รับ RF รวมอยู่ในหมวกนิรภัยขนาดกะทัดรัด
สุดท้าย นักวิจัยได้ใช้เทคนิคการสร้างใหม่ขั้นสูงเพื่อแก้ไขภาพบิดเบี้ยวที่เกิดขึ้นจากการไล่ระดับสนามที่ไม่เป็นเส้นตรงที่ใช้ในการเข้ารหัสภาพ “วิธีการสร้างภาพใหม่ของเราใช้แผนที่สนามแม่เหล็กที่วัดได้เพื่อแก้ไขการบิดเบือนเหล่านี้” Cooley อธิบาย
การพิสูจน์หลักการเครื่องสแกนต้นแบบ
รวมถึงแม่เหล็ก คอยล์ แอมพลิฟายเออร์ คอนโซล และรถเข็น 122 กก. มีน้ำหนักประมาณ 230 กก. การเปลี่ยนคอนโซลเอนกประสงค์ แอมพลิฟายเออร์ และรถเข็นด้วยการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาแบบคัสตอม สามารถลดสิ่งนี้ลงเหลือประมาณ 160 กก. ทีมงานตั้งข้อสังเกต เนื่องจากไม่มีระบบทำความเย็นสำหรับแม่เหล็กที่มีตัวนำยิ่งยวด ความต้องการพลังงานจึงต่ำ ทำให้เครื่องสแกนทำงานจากปลั๊กไฟมาตรฐานได้
Cooley และเพื่อนร่วมงานใช้เครื่องสแกนต้นแบบเพื่อบันทึกภาพ MR จากอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีสามคน เครื่องสแกนประสบความสำเร็จในการสร้างภาพสมองที่ชั่งน้ำหนัก T1, T2 และความหนาแน่นโปรตอน ซึ่งเป็นการสแกนสมองมาตรฐานที่ใช้เป็นประจำเพื่อตรวจหา วินิจฉัย และติดตามพยาธิสภาพของสมองที่สำคัญทางคลินิก แต่ละภาพได้รับมาในเวลาประมาณ 10 นาทีและมีความละเอียดเชิงพื้นที่ 2.2 × 1.3 × 6.8 มม.
แม้ว่าความละเอียดเชิงพื้นที่และความไวของสแกนเนอร์จะต่ำกว่า MRI แบบสนามสูง แต่นักวิจัยเน้นว่าประสิทธิภาพของเครื่องสแกนนั้นเพียงพอที่จะตรวจจับและกำหนดลักษณะเฉพาะของกระบวนการในกะโหลกศีรษะที่ร้ายแรง เช่น การตกเลือด ภาวะน้ำคั่งในน้ำ กล้ามเนื้อหัวใจตาย และรอยโรคที่มีมวล งานเบื้องต้นยังชี้ให้เห็นว่าการถ่ายภาพแบบกระจายน้ำหนักซึ่งมีความสำคัญต่อการใช้งาน เช่น การตรวจจับโรคหลอดเลือดสมองเฉียบพลัน ก็ควรเป็นไปได้เช่นกัน
เครื่องสแกนแบบพกพาสามารถเพิ่ม MRI ของสมองได้ ภาพเริ่มต้นเหล่านี้ได้มาในห้องป้องกัน RF เพื่อกำจัดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก (EMI) “สำหรับการถ่ายภาพแบบพกพาอย่างแท้จริง เรากำลังรวมตัวตรวจจับ EMI เข้ากับเครื่องสแกนของเราเพื่อลด EMI” Cooley กล่าว “สิ่งนี้จะเพิ่มคุณภาพของภาพอย่างมากเมื่อใช้งานเครื่องสแกน ณ จุดดูแล”
“เรายังรู้สึกตื่นเต้นที่จะเริ่มทำงานกับเครื่องสแกน MRI ณ จุดดูแลที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับผู้ป่วยทารกแรกเกิดใน [หน่วยดูแลผู้ป่วยหนักทารกแรกเกิด] NICU” เธอบอกกับPhysics World “การขนส่งและการสแกนทารกแรกเกิดที่ป่วยเป็นเรื่องยากมากและอาจเป็นอันตรายได้ ความพร้อมใช้งานของเครื่องสแกน MRI ข้างเตียงใน NICU อาจมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการวินิจฉัยและการติดตามอาการบาดเจ็บที่สมองของทารกแรกเกิด”
Credit : 58niutu.com 8thinfantry.net abhiaditya.com actorsembassyny.com adipexdietpillguide.net
