Μαγνητική τομογραφία καταγράφει τους καρπούς σε κίνηση

Η μαγνητική τομογραφία σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιείται τώρα από την ομάδα για τη διερεύνηση της μηχανικής του καρπού.

Σε μια μελέτη στο The British Journal of Radiology, κλινικοί και ερευνητές του UC Davis έδειξαν ότι ένα νέο σύστημα MRI χαμηλού πεδίου 0,55T μπορεί να δημιουργήσει καθαρά βίντεο με κινούμενους καρπούς. Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να προσφέρει σημαντικές πληροφορίες για τη βελτίωση των διαγνώσεων και την καλύτερη κατανόηση της ανατομίας του καρπού.

«Οι κινούμενες εικόνες μας δίνουν ένα νέο εργαλείο για τη διάγνωση της δυσλειτουργίας του καρπού, είτε κατά την κίνηση είτε όταν υπάρχει φορτίο στην άρθρωση». Αυτό δήλωσε ο Abhijit Chaudhari, καθηγητής στο Τμήμα Ακτινολογίας και προσωρινός διευθυντής του Ερευνητικού Κέντρου Απεικόνισης UC Davis. “Ο καρπός είναι εξαιρετικά περίπλοκος, επομένως η ικανότητα οπτικοποίησης της κίνησης θα έχει τεράστιο αντίκτυπο.”

Για δεκαετίες, οι μαγνητικές τομογραφίες παρέχουν εξαιρετικές στατικές εικόνες για να ενημερώσουν τις διαγνώσεις. Ωστόσο, ο καρπός έχει οκτώ καρπιαία οστά και πολλούς συνδέσμους. Αυτό το γεγονός μπορεί να δυσκολέψει τους ορθοπεδικούς να αξιολογήσουν την κινητική δυσλειτουργία μόνο με ακίνητες εικόνες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ασθενείς έχουν χρόνιο πόνο στον καρπό. Αλλά οι γιατροί τους απλά δεν μπορούν να προσδιορίσουν την αιτία.

Τι έγινε με την μελέτη

Θέλοντας να λύσουν αυτό το πρόβλημα, ο Chaudhari, ο Robert Szabo, διακεκριμένος καθηγητής ορθοπεδικής, και ο Robert Boutin, μυοσκελετικός ακτινολόγος και καθηγητής ακτινολογίας στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, δουλεύουν πάνω σε μαγνητική τομογραφία σε πραγματικό χρόνο για περισσότερο από μια δεκαετία. Οι αρχικές προσπάθειές τους, το 2013, παρήγαγαν πενιχρά δύο με τρία καρέ ανά δευτερόλεπτο. Αν και ιδανικά για ακίνητες εικόνες, τα ισχυρά μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας τριών Tesla (3T) παράγουν οπτικά τεχνουργήματα, όπως ταινίες χωρίς σήμα, που μπορούν να κρύψουν την ανατομία του καρπού.

«Κάναμε όλη μας τη δουλειά σε συστήματα 3Τ και συνειδητοποιήσαμε ότι δεν μπορούσαμε να κάνουμε πολύ καλύτερα γιατί αυτά τα συστήματα έχουν περιορισμούς», είπε ο Chaudhari. “Όποτε η κίνηση διεξάγεται μέσα σε έναν μαγνήτη υψηλής ισχύος πεδίου. Αλλάζει πολύ το μαγνητικό πεδίο και αυτό δημιουργεί τεχνουργήματα σε εικόνες που διαταράσσουν την ικανότητά μας να αξιολογούμε τις αρθρώσεις.”

Ανάπτυξη καλύτερου συστήματος

Οι Chaudhari, Szabo και Boutin εργάστηκαν με τον Krishna Nayak, ο οποίος διευθύνει το Επιστημονικό Κέντρο Δυναμικής Απεικόνισης στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια και είναι συν-συγγραφέας στη νέα εργασία. Ο Nayak και οι συνεργάτες του έλαβαν μια επιχορήγηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών για την ανάπτυξη ενός συστήματος μαγνητικής τομογραφίας 0,55T ειδικά για δυναμική απεικόνιση.

Στην τρέχουσα μελέτη, η ομάδα έδειξε ότι το μηχάνημα 0,55T μπορούσε να παράγει εικόνες διαγνωστικής ποιότητας, είτε ως φωτογραφίες είτε ως σύντομες ταινίες 78 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Επιπλέον, η μαγνητική τομογραφία σε πραγματικό χρόνο ήταν απίστευτα γρήγορη. Η ερευνητική ομάδα παρήγαγε βίντεο υψηλής ποιότητας σε 5 δευτερόλεπτα ή λιγότερο. Αυτή η γρήγορη λήψη σημαίνει ότι η μαγνητική τομογραφία σε πραγματικό χρόνο θα μπορούσε να βελτιώσει τη φροντίδα χωρίς να προσθέσει σημαντικό κόστος.

«Αυτή η προσέγγιση μας επιτρέπει να μελετήσουμε την τροχιά των δομών σε έναν ενεργά κινούμενο καρπό», είπε ο Szabo. “Οι δυναμικές εικόνες, μαζί με τις τυπικές, ακόμα μαγνητικές τομογραφίες, μας δείχνουν συγκεκριμένη ανατομία του καρπού που δεν είχε αξιολογηθεί ποτέ σε αυτόν τον βαθμό πριν. Αυτό έχει τεράστια σημασία για την αξιολόγηση των τραυματισμών και τη διεξαγωγή περαιτέρω έρευνας για το πώς λειτουργεί ο καρπός.”

Πληθώρα εφαρμογών

Εκτός από την προώθηση της μαγνητικής τομογραφίας σε πραγματικό χρόνο, το νέο σύστημα 0,55T θα μπορούσε να προσφέρει την απαραίτητη κλινική ευελιξία. Το μαγνητικό πεδίο δεν εκτείνεται πολύ πέρα από το μηχάνημα, εξαλείφοντας τον κίνδυνο να ενοχληθούν οι μεταλλικές συσκευές στο δωμάτιο. Το όργανο θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει ασθενείς με χειρουργικά εμφυτεύματα, οι οποίοι επί του παρόντος δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν μαγνητική τομογραφία υψηλού πεδίου. Επίσης, το μηχάνημα έχει μικρότερο αποτύπωμα, επιτρέποντάς του να τοποθετείται σε μικρότερα δωμάτια.

Επιπλέον, υπάρχουν ακόμα αναπάντητα ερωτήματα σχετικά με το πώς λειτουργεί ο καρπός. Η μαγνητική τομογραφία σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιείται τώρα από την ομάδα για τη διερεύνηση της μηχανικής του καρπού. Ακόμα, οι ορθοπεδικοί ενθουσιάζονται περισσότερο από την ικανότητα να παρατηρούν κλινικά τους καρπούς σε κίνηση. «Η χρήση αυτής της τεχνικής πριν και μετά την επανορθωτική χειρουργική επέμβαση καρπού θα μας επέτρεπε να δούμε εάν οι τεχνικές μας αποκαθιστούν την κανονική ανατομία στους ασθενείς μας», δήλωσε ο Szabo.

H τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να διαγνώσει την οστεοαρθρίτιδα

Πώς να μάθετε εάν έχετε ρήξη χιαστού;

Η τεχνητή νοημοσύνη είναι έτοιμη να εισχωρήσει στον τομέα της χειρουργικής

Πώς η τεχνολογία βοηθάει στην προστασία του καρκίνου;