Мини-МРТ-сканер для диагностики травм колена

Исследователи из Имперского колледжа Лондона создали прототип мини-МРТ-сканера для сканирования ног пациента. Небольшой размер устройства позволяет использовать его в региональных клиниках и даже на приемах у врачей общей практики, что потенциально сокращает для врачей и пациентов время ожидания МРТ-сканирования.

Устройство, которое выглядит как большое металлическое кольцо, в которое помещается нога пациента, может диагностировать травмы, например, повреждения передней крестообразной связки колена, особенно распространенные у спортсменов. Повреждения коленного сустава обычно затрагивают одну из трех областей: сухожилия (которые прикрепляют мышцы к кости), мениск (амортизирующая прокладка хряща, предотвращающая слипание костей суставов) или связки (жесткие полосы соединительной ткани, которые удерживают кости). 

В настоящее время ключевые компоненты коленных суставов, такие как связки и сухожилия, трудно детально увидеть при МРТ-сканировании. МРТ-сканирование использует комбинацию радиоволн и сильных магнитов для «переворачивания» молекул воды в организме. Молекулы воды посылают сигнал, который формирует изображение. Однако, сухожилия, связки и мениск обычно не видны при МРТ, и выглядят, как чёрные области, потому, что они в основном состоят из белка коллагена, расположенного в виде волокон. Коллагеновые волокна удерживайте молекулы воды в плотной конфигурации, а МРТ обнаруживает именно воду. 

Чтобы преодолеть эту проблему, разработчики использовали явление, называемое «магическим углом». Яркость таких тканей, как сухожилия и связки, на изображениях МРТ сильно зависит от угла между волокнами коллагена и магнитным полем сканера. Если этот угол составляет 55 градусов, изображение становится очень ярким, но при других углах оно очень темное.

Магический угол достигается в новом сканере, потому что можно легко изменять ориентацию магнитного поля, наклоняя само устройство относительно ноги пациента. Это невозможно в современных стационарных МРТ-сканерах, которые также намного дороже, чем разработанный прототип.

Разработчики провели испытания сканера на коленных суставах крупных животных (коз и собак). Результаты показали, что с помощью магического угла можно точно обнаружить повреждения связок и сухожилий. В течение ближайшего года авторы планируют начать клинические испытания на людях.

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190628120517.htm