Аппарат МРТ является эффективным средством диагностики, но его применение ограничивается габаритами и стоимостью оборудования. Специалисты из Гонконгского университета (HKU - University of Hong Kong) сконструировали более компактный и бюджетный прибор, в котором используется более слабое магнитное поле и не требуется экранирование, но при этом он также эффективно позволяет диагностировать патологии в работе головного мозга пациентов.

Благодаря занимаемой площади ~2 м² и отсутствию радиочастотного/магнитного экранирования сканер может быть мобильным и размещаться на любом этаже здания без особых требований к помещению

 

Магнитно-резонансная томография (МРТ) является наиболее ценным клиническим инструментом, используемым для оценки травм и расстройств головного мозга, однако, согласно имеющимся данным, около 70% населения мира практически не имеют к ней доступа. Обычные аппараты МРТ стоят около 1-3 миллионов долларов США, а расходы на их обслуживание составляют около 15 000 долларов США в месяц. Они также они требуют большого количества энергии и использования громоздких защитных экранов от магнитных и радиочастотных излучений. Это делает использование технологии МРТ труднодоступной для бюджетных учреждений, особенно для развивающихся стран.

Клиническая эффективность применения МРТ 0,055 Тл для обследования пациентов с опухолями и травмами (для сравнения слева МРТ-0,055 Тл, справа МРТ- 3Тл)

 

Использование более компактного, недорогого и мобильного оборудования   могло бы значительно расширить применение этой технологии. Команда учёных HKU подробно описала этот момент  в своем новом исследовании. В обычном аппарате МРТ используется магнитное поле до 3 Тл, но в данном устройстве действует сверхнизкое поле - около 0,055 Тл. 

Из-за более низкого магнитного поля устройство не нуждается в защитных экранах, используемых в обычных аппаратах МРТ. Экранирующие системы обычно требуются для предотвращения воздействия внешних электромагнитных излучений на магниты, но в новом устройстве  для устранения этих помех ученые применили технологии глубокого обучения. Отказавшись от экранов, специалистам удалось уменьшить размеры аппарата.

Благодаря простоте и меньшим размерам также снижается стоимость и потребность в электроэнергии.  По словам специалистов,  томограф может работать от обычной розетки электросети, а его себестоимость составляет около $20 000. Аппарат занимает площадь около 2м², а его вес составляет 750 кг, однако ученые сообщили, что оптимизация устройства поможет снизить вес до 500 кг.

Прототип недорогого маломощного и сканера без экранирования для магнитно-резонансной томографии (МРТ) мозга со сверхнизким полем (ULF) с однородным магнитным полем 0,055 Тесла и небольшим 5 Гаусс фронтальным полем.

 

Немаловажно, что этот мини-томограф по-прежнему эффективно диагностирует нарушения работы мозга. Ученые испытали томограф на 25 пациентах, из них  13 с онкологией  мозга, 8 с инфарктом мозга и четверо с геморрагический инсультом.

Картинка была не столь чёткой, как при использовании  3-теслового аппарата, но основные типы патологий были выявлены у всех пациентов. Команда говорит, что портативные аппараты МРТ со сверхнизким полем могут иметь целый ряд преимуществ. Поскольку они дешевле и компактнее, их смогут позволить себе гораздо больше медицинских учреждений. И даже в пределах одного стационара установку можно доставить к лежащему пациенту, что может оказаться полезным в реанимационных отделениях, где перемещение пациента не всегда возможно.

Пациенту также стало намного комфортнее пользоваться аппаратом, поскольку он работает намного тише, и не требуется лежать в трубе, вызывающей клаустрофобию.  Низкий уровень индукции магнитного поля позволил сделать процедуру более безопасной для здоровья пациентов с металлическими протезами и имплантантами, а также снизил искажения на снимках, которые они создают. Но прежде чем начать использовать аппараты МРТ с ультранизким магнитным полем на практике, предстоит еще многое сделать для их оптимизации. 

Между тем, Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарствами США (FDA) уже разрешило использование подобной системы от компании Hyperfine. Мобильный аппарат POC Hyperfine использует индукцию магнитного поля 0,064 Тесла.