數(shù)字減影血管造影(DSA)自從上世紀(jì)八十年代上市以來,已經(jīng)成為心腦血管介入手術(shù)必備設(shè)備。如果沒有DSA,基本上很少有醫(yī)生能夠完成心腦血管介入手術(shù)。DSA對于介入手術(shù)重要性,如同眼睛至于人一樣。盡管DSA很重要,但是醫(yī)生也苦DSA很久。
這是由于DSA是一種將注入造影劑前后拍攝的兩幀X線圖像經(jīng)數(shù)字化輸入圖像計算機,通過減影、增強和再成像過程來獲得清晰的純血管影像,同時實時地顯現(xiàn)血管影。DSA底層技術(shù)還是基于X線,因此醫(yī)生在使用時不得不吃大量X線,為了減少X線必須穿上厚重鉛衣。醫(yī)生因此患上很多X線和鉛衣引發(fā)的職業(yè)病。另外介入手術(shù)過程中會使用含碘造影劑,可能會導(dǎo)致患者腎臟急性損傷
為了減少或者避免吃線,以西門子領(lǐng)頭開發(fā)各種各樣的血管介入機器人。初步證明能夠減少醫(yī)生護士吃線,但是目前血管介入機器人很雞肋,可以說食之無味棄之可惜。
除了用血管介入機器人外,德國維爾茨堡大學(xué)的研究人員開發(fā)一種新型的便攜式掃描儀(iMPI),這種便攜式掃描儀(iMPI)采用磁粒子成像(MPI)技術(shù)。MPI技術(shù)可以為心內(nèi)血管介入手術(shù)的DSA等技術(shù)提供無輻射替代方案,并且非常適合觀察血流等過程。
MPI是一種基于磁性納米粒子直接可視化的技術(shù),其不是基于正電子發(fā)射斷層掃描等放射性標(biāo)記物對伽馬射線的檢測,而是基于磁性納米顆粒對隨時間變化的磁場的響應(yīng)信號。其能利用了注入血流中的納米顆粒示蹤劑的磁性特點,生成動脈血流運動的實時三維圖像。在德國維爾茨堡大學(xué)的研究人員開發(fā)便攜式掃描儀(iMPI)之前,已經(jīng)很多研究團隊開發(fā)出MPI,并在動物上成功應(yīng)用。但是之前研發(fā)團隊開發(fā)出的MPI設(shè)備不是太大就是太小。大的體積非常龐大,而且價格非常昂貴沒有商業(yè)化的潛力。而小的只能用于小型嚙齒類動物,人根本無法使用。
因此德國維爾茨堡大學(xué)的研究人員基于真正臨床需求開發(fā)出適用于臨床的便攜式掃描儀(iMPI), iMPI已經(jīng)可以在體外模擬經(jīng)皮腔內(nèi)血管成形術(shù) (PTA) 。iMPI只有重量約為 10 公斤重,可以套在患者的大腿上。
iMPI的內(nèi)孔直徑約為 20 厘米,F(xiàn)OV 區(qū)域為橢圓管形式(長度約為 25 厘米,小直徑約為 10 厘米,大直徑約為 20 厘米),組裝好的 iMPI提供的梯度強度為高達 0.36 T/m(70% 功率時為 0.25 T/m)和每秒最多 8 幀的實時可視化。生成的磁場達到約35mT (70mT pp) 的最大幅度。約 14 kW 的功耗會在連續(xù)成像過程中導(dǎo)致溫度急劇升高。
以下是iMPI在體外模擬影像數(shù)據(jù)
以下是iMPI和DSA在體外模擬影像數(shù)據(jù)對比
一旦 iMPI能夠成功開發(fā)出來,將很可能改變未來心腦血管介入手術(shù)。
維爾茨堡大學(xué)
維爾茨堡大學(xué)的歷史可以追溯到1402年,已有600多年的歷史,是當(dāng)今德國歷史第四悠久的大學(xué),僅比德國最古老的海德堡大學(xué)晚16年建校 ,德國U15大學(xué)聯(lián)盟成員,科英布拉集團創(chuàng)始會員。

