پیشرفت های اخیر در تکنولوژی پزشکی منجر به توسعه پوشیدنی های سازگار با MRI برای نظارت مداوم سلامت شده است، این دستگاه ها متخصصان مراقبت های بهداشتی را قادر می سازد تا داده های فیزیولوژیکی زمان واقعی را بدون مختل کردن روش های MRI بیمار، با استفاده از محدودیت طولانی مدت در تصویربرداری تشخیصی جمع آوری کنند.

چه چیزی از لحاظ MRI قابل قبول است؟

پوشیدنی های سازگار با MRI دستگاه های تخصصی مهندسی شده برای کار با خیال راحت و موثر در داخل میدان مغناطیسی استاتیک [معمولا 1.5 T به 3 T] و به سرعت تبدیل میدان گرادیان از اسکنر MRI؛ بر خلاف پوشیدنی های معمولی - که حاوی فلزات متخلخل، اجزای رسانا، و مدارهای الکترونیکی است که به داخل سنگ کشیده شده، و یا قطعات حرارتی ساخته شده اند، و یا مواد فیبر غیر فلزی، مانند مواد فیبروفی هستند - این مواد غیرمتعارف از مواد زائد مانند مواد مخدر هستند.

نیاز اصلی این است که پوشیدنی نباید مصنوعات را به تصاویر MR معرفی کند یا هر گونه خطر گرمایش، جریان های القا شده یا خطراتی را ایجاد کند. [۳] این نیاز به تست دقیق برای وضعیت MR تحت استانداردهای ASTM ۲۵۰۳ دارد، اکثر دستگاه های فعلی توسط (FLT:۰ فیبر نوری یا پنوماتیک [FLT ۱] انتقال انرژی به جای باتری های معمولی و برقراری ارتباط با استفاده از سیگنال های نوری یا سیگنال های مادون قرمز دارند.

توسعه های اخیر

در طول پنج سال گذشته، چندین پیشرفت، پوشیدنی های سازگار با MRI را از نمونه های آزمایشی طاقچه به ابزارهای بالینی عملی تبدیل کرده اند. زیر بخش ها مناطق کلیدی پیشرفت را برجسته می کنند.

ادغام سنسور برای نشانه های Vital

فناوری های سنسور جدید اکنون نظارت مداوم پارامترهای حیاتی متعدد در داخل کابین MRI را فعال می کنند. ] Photoplethysmography (PPG) [ سنسورهای سازگار با کابل های تقویت کننده فیبر نوری، قابل اعتماد ضربان قلب و اشباع اکسیژن بدون دخالت الکترومغناطیسی باقی می ماند. [F2 / 3 ]

به عنوان مثال، یک مطالعه 2023 نشان داد که مداوم (FLT:0) میزان توطئه نظارت بر استفاده از یک گروه قفسه سینه است که کیفیت تصویر را حتی در اسکن مغز با وضوح بالا کاهش نمی دهد.این سنسورها اجازه می دهند تا پزشکان علائم اولیه ناراحتی بیمار یا آریتمی را در زمان واقعی تشخیص دهند.

Wireless Connectivity و Data Transfer

اتصالات سیم کشی سنتی می توانند به عنوان آنتن در محیط MRI عمل کنند، ایجاد گرمایش محلی و مصنوعات تصویر. محلول تله سنج نوری : داده های پوشیدنی به پالس های نور تبدیل شده و از طریق فیبر نوری پلاستیکی به یک گیرنده خارج از قفس فار منتقل می شود، این نیاز به کابل های فلزی را از طریق برخی از سیستم های انتقال صوتی نیز از طریق آر آر آر آی آر آر آر آر آی پی آر پی آر پی انتقال می کند.

دستگاه های اخیر به اندازه کافی به زمان واقعی داده ها رسیده اند تا ECG چند کانال، PPG و فرم موج سنسور متحرک را در 250 هرتز با کمتر از 1 ms تاخیر، این قابلیت بی سیم بیمار را از tethers های خاص آزاد می کند و گردش کار کلینیکی را ساده می کند.

مینیاتوراسیون و آسایش

مینیاتورسازی هر دو سنسور و بسته بندی با پیشرفت در سیستم های الکترومکانیکی میکرو (MEMS) ساخته شده از سیلیکون-apphire یا مشابه بستر سازگار با MR سازگار با MR، این تراشه ها می توانند تبدیل و پردازش آنالوگ را بدون اجزای ferro مغناطیسی انجام دهند.

دستگاه های فعلی به اندازه 35 گرم وزن دارند و برای 60 دقیقه اسکن مداوم طراحی شده اند. Soft، پدهای پروتروژنیک سیلیکون جایگزین نوار چسب سنتی، کاهش عوامل تحریک کننده پوست در حال حاضر شامل پچ های الکترود غیر قابل هضم ، پالس های ضد انگشت، و کل فشار خون - همه تنظیمات بالینی پذیرفته شده در تنظیمات بالینی.

ویژگی های پیشرفته ایمنی

پوشیدنی های سازگار با MRI مدرن شامل مکانیسم های ایمنی فعال (FLT:0) مدارهای برش نوری ایمن به طور خودکار سر سنسور را کاهش می دهند اگر کابل فیبر نوری شدید یا قطع شود نظارت بر دیودهای در گزارش دستگاه محلی حرارت جاسازی شده است؛ اگر دمای هوا از یک اپراتور ° C تجاوز کند، از دستگاه های غیر فعال استفاده می کند.

ارسال تنظیم مقررات تحت هدایت FDA وldquo; تست شرایط و ضوابط MR; در حال حاضر نیاز به شبیه سازی های مستند و آزمایش های شبح اثبات که پوشیدنی بیش از 1 ° C تحت بدترین شرایط اسکن حرارت نمی دهد.

مزایای MRI-Compatible Wearables

پذیرش این دستگاه ها بهبود ملموسی در جریان های کاری بالینی ارائه می دهد:

  • نظارت بر عدم مداخله [FLT 1] در طول کل جلسات اسکن، حتی برای بیماران تحت بیهوشی یا کسانی که نیاز به آرام بخش دارند.
  • بهبود راحتی و همکاری بیمار [FLT 1] - وقفه های کمتری برای تغییر مسیر یا تنظیم سیم کشی منجر به کوتاه تر شدن زمان امتحان.
  • پشتیبانی تصمیم گیری بالینی زمان واقعی [FLT 1] - رادیولوژیست ها و تکنسین ها می توانند تغییرات ضربان قلب یا عمق تنفسی را مشاهده کنند که ممکن است واکنش های کنتراست یا claustrophobia را نشان دهد.
  • نیاز به خطوط هنری تهاجمی برای نظارت بر فشار خون در طول اسکن های MRI مراقبت های حیاتی.
  • ایمنی ایمنی [FLT 1] با ارائه یک سیستم هشدار اولیه برای حوادث نامطلوب مانند حملات هوازی گذرا یا آریتمی ناشی از استرس.

علاوه بر این، نظارت مستمر (FLT:0) ترولولوژیک برای تصویربرداری قلبی و شکمی را فعال می کند، جایی که کسب داده ها با چرخه تنفسی یا قلبی همگام شده است، به طور چشمگیری کاهش می یابد.

چالش ها و محدودیت ها

علی رغم پیشرفت سریع، موانع متعددی پیش از امکان پذیرش جهانی باقی می مانند:

  • - توسعه الکترونیک و مواد تخصصی MR هنوز گران است.سیستم های تجاری فعلی هزینه 2 -3× بیشتر از تنظیمات نظارت بر MRI معمولی است.
  • تنوع سنسور محدود - اکثر پوشیدنی ها هنوز بر ضربان قلب، SpO2 و تنفسی تمرکز دارند.
  • [FLT: 1 ] - بسیاری از اجزای (به ویژه کانکتورهای نوری) نسبت به خم شدن یا آلودگی حساس هستند؛ چرخه های مکرر اتوکلاو کابل فیبر نوری را از بین می برند.
  • Integration با ایستگاه های کاری MRI [FLT 1] - داده های پوشیدنی اغلب به نمایشگرهای جداگانه تغذیه می کنند، که نیاز به فضای صفحه نمایش اضافی و آموزش برای تکنسین ها دارند.
  • مسیر اصلاح - هر ترکیب سنسور جدید نیاز به تخلیه طولانی و پر هزینه 510 (k) یا مکمل های PMA دارد.

محققان به طور فعال این مسائل را از طریق استاندارد سازی طراحی و استفاده از دوقلوهای دیجیتال برای شبیه سازی گرمایش ناشی از MRI قبل از نمونه سازی، مورد توجه قرار می دهند.

آینده چشم انداز آینده

هدف تحقیقات مداوم، فشار دادن پوشیدنی های سازگار با MRI فراتر از نظارت اساسی بر ] تشخیص چند منظوره بیومارکر [ است.به عنوان مثال، سنسور فیبر نوری عملکردی (FLT:3) می تواند pH، گلوکز، یا سطوح lactate را در مایع بین المللی در طول مدت طولانی - اسکن های با ارزش یا مداخلات حیاتی.

ادغام با یک مرز سریع در حال رشد دیگر است. تراشه های پردازش لبه ساخته شده از سیلیکون-کارد می تواند شبکه های عصبی سبک را برای تشخیص آریتمی یا افسردگی تنفسی بر روی دستگاه، ارسال تنها اعلان های هشدار به تکنسین، این تاخیر و تقاضا پهنای باند را کاهش دهد.

دستگاه های آینده همچنین ممکن است (FLT:0) سنج های سازگار با انکتری (FLT:1) را با ژیروسکوپ های نوری ترکیب کنند تا حرکت بیمار را با دقت زیر میلی متر ردیابی کنند و اصلاح حرکت واقعی برای انتشار با وضوح بالا و اسکن های عملکردی MRI را امکان پذیر کنند.

علاوه بر این، سیستم های پوشیدنی بدون مواد با انتقال انرژی بی سیم - با استفاده از مبدل های پیزوالکتریک تنظیم شده به سر و صدای آکوستیک MRI - در چندین مرکز تحقیقاتی بررسی می شوند، اگر موفق باشد، این آخرین جزء فلزی باقی مانده (منبع انرژی) و ساده سازی را حذف می کند.

به طور خلاصه، دهه آینده احتمالاً پوشیدنی های سازگار با MRI را به یک ابزار استاندارد تبدیل می کند، نه تنها برای ایمنی بلکه برای افزایش کیفیت تصویر و گسترش قابلیت های تشخیصی MRI با همکاری مداوم بین مهندسان زیست پزشکی، رادیولوژیست ها و دانشمندان مواد، این دستگاه ها قول می دهند که هر اسکن MRI را امن تر، کارآمد تر و آموزنده تر کنند.

[[ویرایش] [۱]