Idegtudományok

Az agyi MR-vizsgálat demokratizálása

2022. FEBRUÁR 24.

Olcsó, alacsony mágneses mezővel dolgozó, mobil, árnyékolást nem igénylő agyi MR-t fejlesztettek ki hongkongi kutatók. Az MR-t a modern egészségügy legfontosabb képalkotó innovációjának tartják; a többi képalkotó modalitáshoz képest az MR alapvetően magasabb rendű, mivel nem invazív, nem ionizáló, inherens módon kvantitatív és multiparametrikus. Évente 150 millió MR-vizsgálatot végeznek világszerte, a rutin klinikai alkalmazás során különböző betegségek (pl. tumorok, ischaemiás stroke, vérzés) és sérülések diagnosztizálására és prognosztizálására használják.
Mindazonáltal, az MR-hez való hozzáférés alacsony és inhomogén, a 65 000 berendezés zöméhez a gazdag országok gazdag lakói juthatnak csak hozzá, a világ lakóinak 70%-a nem. A jelenleg használatos, magas mágneses mezőt (1,5 t és 3 T) alkalmazó berendezéseknek nemcsak az ára, de az infrastrukturális követelmények miatt az üzembehelyezési költsége is magas (pl. helyet kell biztosítani a 3000–4500 kg-os mágneseknek, biztosítani kell ezek mágneses és rádiófrekvenciás árnyékolását és nagy energiaigényű elektronikájukat, hűtésüket). A jelenleg használatos berendezéseknek ezenfelül a fenntartási költségeik is nagyok (pl. hélium-újratöltés, -újracseppfolyósítás; specializált technikusigény), ezért a legtöbb klinikai MR specializált radiológiai és képalkotó centrumokban, klinikák földszintjén férhető csak hozzá; a neurológiai klinikák, traumaközpontok, sebészeti vagy neonatális egységek, ambulanciák nehezen jutnak hozzá a berendezésekhez.

Néhány év óta ezért nagy energiákkal fejlesztik az olcsó, alacsony mágneses mezővel dolgozó (ultra-low-field/ULF, <0,1 T, illetve low-field/LF: <0,5 T), mobil, árnyékolást nem igénylő agyi MR-berendezés prototípusát, ami egyszerű elhelyezésű, ezért az ágy melletti alkalmazást is lehetővé teszi majd, ráadásul a fenntartása és az üzemeltetése sem kerül sokba. A közelmúltbeli siker: a mezőszéli redukció lehetővé tette a mágneses árnyékolás elhagyását, a jelen Nature Communications-beli tanulmány pedig arról számol be, hogy mélytanuló algoritmust alkalmazó elektromágneses interferencia-kioltó technikával sikerült a rádiófrekvenciás árnyékolás iránti igényt is megszüntetni. A hongkongi kutatók számos egyéb eredményükről is számot adnak, így pl. olcsón előállítható prototípus-berendezésük mind a négy alapvető klinikai agyi MR-protokollt alkalmazni tudja (T1-, T2-súlyozott, FLAIR, DWI), és mindezt 25 fős (tumoros és stroke-esetek) kivitelezhetőségi vizsgálatukban 3 T klinikai MR-eredményekkel összehasonlítva demonstrálni is tudták.

A szerzők kifejtik: becslésük szerint a berendezés előállítási költsége tömegtermelésben 20 000 dollár alatti lesz (a jelenlegi MR-ek ára 1–3 millió dollár), potenciálisan mobil (a szkenner 2 m2 alapterületű, a mágnes 95,2 × 70,6 × 49,7 cm), a szkennelés alatt csendes. A technológia nyitott mágnest használ, így a betegek számára sokkal kényelmesebb (a jelenleg használatos MR-ekben a betegek 15%-a számol be klausztrofóbiáról). Bár a szerzők berendezésüket nem a hagyományos MR-készülékek versenytársának, hanem azok kiegészítőjének szánják, annak számos egyéb tulajdonsága is felülmúlja a hagyományos berendezésekét: az alacsony mágneses mező miatt a berendezés akkor is használható, ha a betegben fémimplantátum van, ami nagyon fontos, hiszen épp a cerebrovascularis, cardialis vagy ortopédiai implantátumot hordozó betegek azok, akiknek nagy szükségük volna képalkotó monitorozásra. Az ULF és a LF mágneses mező használatával az implantátumokat kevesebb mechanikai terhelés éri, és azok kevésbé is melegszenek a vizsgálat alatt, továbbá az aneurysmacsipeszek és cerebrovascularis stentek anyagai sem okoznak műtermékeket a képen. Így az MR-vizsgálat olyan betegeknél is kivitelezhető lesz, akiknél eddig az eszközt nem lehetett használni (az eddig említetteken kívül pacemaker, defibrillátor, IV-gyógyszerpumpa, vagusstimulator, cochlearis implantátum esetén). Új szöveti kontrasztok lehetősége is felmerül, és lehetővé válhat a tumorok kontrasztanyagmentes MR-képalkotása vagy a kontrasztanyagok kisebb dózisban való használata. Az új technológia vizsgálati ideje 30 perc, a hagyományosé 20 perc.

A kivitelezhetőségi vizsgálatban a szerzők 25 beteg (13 agytumoros, 8 szubakut/krónikus stroke- és 4 szubakut/krónikus intracerebralis vérzéses beteg) vizsgálatát végezték el az ULF MRI technológiával, mind a négy protokollt felhasználva, majd az így nyert eredményeket összehasonlították a betegek kórházi MR-berendezésen, standard klinikai protokollal nyert 3 T képeivel. Klinikai radiológus értékelés szerint a prototípus-berendezés valamennyi beteg fő patológiás jeleit sikerrel azonosította.

A berendezés kifejlesztői tanulmányukat open access jelentették meg, a kód- és dizájnelemeket pedig szabadon elérhetővé tették nyilvános online tárhelyen (github).

Szemlézte:
Kazai Anita dr.

Eredeti közlemény:
Liu Yilong, et al. A low-cost and shielding-free ultra-low-field brain MRI scanner. Nature communications 2021;12.1: 1-14.

HOZZÁSZÓLÁSOK

0 hozzászólás

A rovat további cikkei

Idegtudományok

A stroke új kezelése

Kutatók egy új terápiás eljárást ismertettek, mellyel csökkenthetőek az agyi infartus okozta károsodások, az elhalt idegek újra növekedhetnek, a kiesett működések helyreállhatnak. Ráadásul az eddigiekkel szemben „a terápia hosszú idővel a stroke után is hatékony” - állítja Gwendolyn Kartje, a cikk első szerzője.

Idegtudományok

A drogok hatása az agyra

A kábítószerélvezet valószínűleg a „gondolkodás nélküli cselekvés” veleszületett hajlamához köthető. Legalábbis ezt mutatták ki a kutatók mesterséges stimulánst használó testvérek vizsgálata alapján.

Idegtudományok

A szerotonin nem csak neurotranszmitter

A szerotonin nemcsak ingerületátvivőként működik, hanem a génexpresszió szabályozásában is részt vesz. E felfedezés következtében jobban megérthetjük a normál agyfejlődést, a pszichiátriai és neurodegeneratív betegségeket, és új terápiás módszereket fejleszthetünk ki.

Idegtudományok

A krónikus neurológiai Covid-tünetek hátterében álló mechanizmus

Bár a hosszú Covidnak nevezett krónikus tünetegyüttes diszexekutív szindrómával vagy ködös agyműködéssel járhat, az eddigi vizsgálatok nem találtak a tünetek hátterében encephalitist. Amerikai patológusok most megfejtették a mechanizmust, ami legalábbis részben magyarázhatja a neurológiai tüneteket.

Idegtudományok

Az agyi plaszticitás kulcsa

A felnőtt korban született neuronok jóval a neurogenezis hanyatlása után is hozzájárulnak az agy flexibilitásához, állapította meg a Journal of Neuroscience tanulmánya.

Kapcsolódó anyagok

Hírvilág

Fémtartalmú transdermalis tapaszok és az MR-vizsgálat mágneses tere

A New York Times is írt a transdermalis gyógyszeradagoló tapaszok által okozott égési sérülések lehetőségéről. Ilyen esetről még nem számoltak be, de az FDA közleményt bocsátott ki, amelynek célja, hogy a jövőben se történjen ilyen.

COVID-19

A SARS-CoV-2-re adott antitest válasz COVID-19 betegekben

A SARS-CoV-2 vírus fertőzés kapcsán még nem ismerjük pontosan a szervezet antitest válaszát, illetve az antitestek kimutatásának klinikai értékét sem tudjuk még felmérni.

Hírvilág

Valóban „egészségesebb” a patikai só? - Tények, tévhitek és ellentmondások a nátrium-kloriddal kapcsolatban

TAKÁCS Gábor, FITTLER András, BOTZ Lajos

Több mint egy éve indították útjára az interneten és különböző fórumokon azt a figyelmeztető hírt, hogy az étkezésre szánt konyhasó kálium-kloriddal kevert, dúsított, sőt akár 100%-ban csak azt tartalmazza. A hírközlő(k) és/vagy annak terjesztői még azt is kihangsúlyozták, összeesküvés elméletekhez illően, hogy ennek következtében a magyar lakosság tudtán és akaratán kívül nátriumszegény diétára van „fogva”. Még azt is megkockáztatták, hogy szerintük egy gyalázatos biológiai népirtásról van szó, hiszen csökken az „egészséges NaCl” bevitel és nő a szervezet számára igen „ártalmas KCl” fogyasztása. Ezáltal -írták embertársaik megsegítésére- számtalan betegségnek lehetünk áldozatai, sőt a krónikus bajainkból éppen ezért nem tudunk meggyógyulni (nemzőképtelenség, allergia, vesebetegség, magas vérnyomás).

COVID-19

A COVID-19-el fertőzött betegek kórházi kibocsátásának feltételei

Avagy mikor hagyhatja el a beteg a kórházat és mikor érhet véget az otthoni karantén? Az Európai Betegségmegelőzési és Ellenőrzési központ (ECDC) az EU/EGT-tagállamok felkérésére készített útmutatása azokra a szempontokra tesz ajánlásokat, amelyek alapján az igazoltan COVID-19-fertőzött beteg biztonságosan (azaz fertőzésveszély nélkül) kibocsátható a kórházból, vagy megszüntethető otthoni izolációja.