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科学家开发了一种新的无创MRI方法

警报器发出呜呜声,救护车将一名 65 岁的妇女用担架抬到医院急诊室。她是有意识的,但嘴角向一侧下垂,神志不清,语无伦次。这些明显的症状使得在去医院的路上得到初步诊断:急性缺血性中风;血凝块阻碍了她大脑内的正常血液流动。

时间对于防止可能使她无法说话、移动或照顾自己的毁灭性神经系统后果至关重要——或者,在最坏的情况下,杀死她。这是因为在症状出现后大约六个小时后,抗​​凝剂治疗——或必要时手术干预去除凝块——将不再是一种选择。因此,该妇女立即准备接受紧急 MRI(磁共振成像)扫描,以便医生确认她的诊断并采取相应措施以尽量减少伤害。

特殊类型的 MRI 扫描通常用于诊断和评估急性缺血性中风引起的脑部病变,称为“弥散 MRI”(或 dMRI)。三十多年来,弥散 MRI 在急性中风患者的治疗中取得了极大的成功。

dMRI 的作用是测量水分子如何在脑组织内移动,作为其自然物理扩散过程的一部分。这些扩散率的量化产生了 dMRI 对比度,通过它可以可视化中风病变和正常脑组织之间的差异。由于扩散过程发生在微观尺度上,因此 dMRI 能够揭示由于中风而变得异常的脑组织结构的微观细节。重要的是,它还可以让医生估计中风开始的时间,指导他们的治疗选择。

Champalimaud 临床前 MRI 实验室的首席研究员 Noam Shemesh 说:“对于缺血性中风,约占总中风病例的 80% [其余 20% 是出血性],dMRI 是第一种能够对中风进行计时的方法”葡萄牙里斯本 Champalimaud 临床前核磁共振中心的研究和主任。但是 dMRI 有一个局限性:图像中可见的对比度没有足够的信息来解释患者所遭受的大脑病变内部实际发生的情况。“中风涉及复杂的生物级联反应,在病变的微观尺度上有许多不同的潜在结果,在传统的 dMRI 对比中,这些结果看起来都一样,”Noam Shemesh 说。而且由于病变的潜在性质可能因患者而异,这会影响治疗和结果。这意味着 dMRI 提供的指导治疗的信息很少,并且对于这位病重的妇女和其他陷入类似困境的人最终会发生什么,几乎没有预测能力。

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