婴儿MRI:缩小技术帮助拯救新生儿

婴儿MRI:缩小技术帮助拯救新生儿

早产儿患大脑损伤的风险很高 - 但许多人太脆弱,无法让MRI机器的旅程更清楚地诊断。很快,由于世界上第一个迷你扫描仪,他们可能不需要。 Michael Regnier去看工作。

我们的第一个女儿的照片,我的妻子不能忍受看到。它是在2008年的复活节星期日,她出生的那一天。虽然这是春天的开始,但它在伦敦下雪了。与此同时,我们的女儿只有几个小时的时间,在新生儿重症监护室(NICU),管道和电线出来的孵化器中躺在一条白色毯子上。

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我们做了一切正确 - 或者我们想到了。索菲在截止日期前一周自然地劳动。当我们第二天早上到医院时,一名医生很快就听取了母亲和宝宝的心跳。出事了。宝宝的心跳太慢了。

在我的记忆中,医生在床上的墙上击中了一个大红色按钮。现在似乎不太可能,但效果是一样的。突然,我被告知要改变擦洗,而护士流入房间,并开始为紧急情况做准备索菲。当他们将床上划出房间和大厅的床上时,我仍然拉着薄薄的蓝色裤子。一名护士将我指向手术室的双门。我肚子里的结变得更加紧张。

分钟后,伊迪丝诞生了。她没有哭泣,因为婴儿应该填满他们的肺部。在沉默中,她被安置在一张温暖的灯下,在她周围的医务人员,阻止了我们的观点。最后,她管理了一个吵嘴。有人抱着她,让我们看到她的十字架小面,然后她被拂去了。当我晚上回家的时候,索菲在从外科恢复的产妇沃德,在尼古尔岛恢复。我们作为一个家庭和我们三个家庭的第一晚都在不同的地方睡觉。

在2.1公斤(4磅10盎司),伊迪丝对一个特别早产的婴儿显着体重,所以她去了Nicu观察,并确保她的大脑缺乏氧气慢慢地跳动。没有出现明显的问题,她只有四天了。它足以适应昏暗的照明,监视器的不断倾向,集体焦虑和刺激伴随着普通的任何东西。但是,与一些婴儿及其父母在尼古尔度过的几周和几个月时,四天没有。

©Aaron Tilley和Kerry Hughes
©Aaron Tilley和Kerry Hughes

大多数尼古尔的婴儿都病重,患有非常过早或创伤的诞生。大约70%有脑损伤的风险。预测他们将如何难以难以困难,尽管可以获得最好的专家护理,但往往是等待看到他们是否会生存,如果有的话,如果有的话,那么损伤。虽然成年患者在脑损伤在卡片上时,仍然会用于MRI扫描,但许多这些婴儿都没有得到这种基本测试。

磁共振成像机器巨大而嘈杂,它们的称重吨。或者更像10吨。它们填充了一个相当大的房间,需要更多的空间,以便在强磁场外的计算机和操作员外,但它们对振动也敏锐。这意味着它们通常安装在医院的底层或地下室。另一方面,尼古斯就像产假病房,经常放置在楼上,避开,安全和安全。但最精致的婴儿不能通过医院的冒险,上下升降机,通过走廊,过去的访客,患者和员工携带感染,从事专家护理的进一步应该什么开始途中出错了。因此,虽然扫描将完全安全,但MRI非常完全脱离界限。使用超声波,更便宜,更便携,方便,但不作为MRI清除图片。

如果宝宝不能来到MRI,那么MRI可以来到宝宝吗?了解Nicu内部的生活,我感兴趣地发现GE Healthcare正在开发专门为新生儿的原型MRI系统。他们真的可以让扫描仪小而安全,足以适应平均尼古尔吗?如果他们可以,它有可能为这些最脆弱的患者转变医疗保健。

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下次我在尼古尔队的脚下是2014年,位于谢菲尔德皇家皇家皇家豪宅医院的杰赛普翼。同样的噪音标点我在伦敦的经验中记得的嘘声,我感到不舒服,作为观察者。这些父母在他们处理这个地方的焦虑厌倦时不需要观众。我知道他们真正想要的只是能够把他们的婴儿回家。

Julie Bathie是一家特殊的护理协调员。她的工作涉及照顾离开NICU的婴儿。 “有时候我将他们送回家,也许不是数周的生活,或者不确定,但是送婴儿回家仍然很好,无论它要多长时间,”她说。 “但大多数时间,我送我的婴儿家里有一个生命,才能生长,变胖 - 回来看我问你好。”

沐浴有黑发,一个聊天人格和专业护士的富有同情心的空气。她拥有五个孩子,所有人都在新生儿单位上花时间,所以她可以同情她与之合作的父母。 “我常常说我经历了什么,但我可以说我知道你的感受是什么,因为我实际上已经经历了自己,”她说。 “这是可怕的,我不认为有时候我们会欣赏父母多么害怕。”

恐惧被不确定性推动,如果更好地获得MRI扫描可以减少这种不确定性,它将有助于员工,父母和婴儿。目前,这里有两种选择MRI扫描,这两者都涉及将一个小型婴儿放在为成年人设计的大型机器中。如果宝宝相对稳定,它们可以接管到主要医院。这涉及与放射学部门预约,确保护士照顾这个婴儿可以留下一小时,并要求搬运工带走它们。 “我们很少去,'MRI,'和它在同一天,”巴西说。

如果婴儿在呼吸机上,通过管呼吸空气或氧气,它更加复杂。成人放射科没有设备或专业知识来管理通风婴儿。而是需要向儿童医院的旅行,只需几百米,是必需的,就像海伦科丹一样,尼古尔的另一个协调员解释道。

“我有一个明天去MRI的宝贝,”她说。 “因为他是一个通风的婴儿,他需要去一个麻醉列表,在儿童医院的一个麻醉师的气道上进行航空公司。所以我今天早上做了什么,将宝宝推荐给我们的运输服务,将宝宝推荐给孩子们有一套弥补的笔记。明天早上,运输服务将来,选择婴儿,将宝宝搬进他们的孵化器,进入他们的呼吸机,使用他们的设备,使用他们的团队,将婴儿留在救护车到儿童医院,这是不可否认的远处,但是否需要22英里或者需要同样的服务。宝贝会在那边有他的MRI,并会回到这里。“

许多婴儿对该程序的压力感到不重要,所以他们无法获得MRI,直到它们更强壮,到目前为止,这可能不是那么有用。在Nicu中拥有专用扫描仪会改变所有这些。 “他们将能够在适当的时刻而不是等待生病的婴儿,”洗澡说。

考恩同意:“我们希望有一个MRI的地方,我们必须与可用的东西一起使用,这将是下周或任何时间。我们接受,因为这是我们唯一的选择。“但是在现场的扫描仪中,“我不在单位上占据了几个小时的员工,这对家庭在救护车中挥手的家庭并不是一项大事。它将只是将婴儿沿着走廊滚下来。“

这是不用的思考。 Jessop Wing正准备在世界上获得第一个原型尼古卢扫描仪之一。谢菲尔德大学的放射学教授,负责它来临的是Paul Griffiths。他一直在努力提供更多婴儿在十年内获得MRI。他和他的同事甚至建造了一个低强度的婴儿扫描仪,虽然它产生的图像对临床使用不够好,但它只能用于研究。

在他的办公室里,装饰着一张早期的Joy Divion演出的海报,学术证书,足球比赛门票(他支持Crewe Alexandra)和神话中的Sybil的图片即将制定预言,格里菲斯宣告了挑战和潜力新的原型:“显然是关于扫描新生婴儿,并试图准确诊断他们的大脑有什么问题,”他说。 “关注的是,超声波没有显示所有问题的所有问题,即其他测试的准确性,而MR一直被视为下一个呼叫端口。

“问题一直是试图让先生扫描完成的安全方面。不可避免地,宝宝必须转移出新生儿护理,当然你已经有身体上的问题来处理宝宝,这实际上是最危险的。“

微小的脑扫描仪削减新生儿的医院通勤马赛克科学Vimeo..

面对这个问题,您可以为全尺寸的MRI扫描仪建立一个带足够空间的新NICU,但这选项真的是富裕的医院的所有选择。或者你可以没有MRI扫描,并仅仅依赖超声波。或者,如在谢菲尔德,你可以不断地权衡更准确的扫描潜在的益处,以防止婴儿出于NICU的风险。

“他们选择他们的案件,其中临床情况并不适合他们在超声中看到的内容。如果宝宝没有被认为受到过度的风险,他们会把它达到扫描先生,“格里菲斯解释道。 “虽然当你看着他们仍然没有得到扫描时,但是一点27或28周的早产儿,即时停止呼吸。”

Griffiths和GE的谢菲尔德物理学家和GE的合作者一起被授予了2011年的惠康信任的资金,以开发新生儿的新扫描仪。由于GE和其他地方有其他人在多年来一直在谈论制作一个全力婴儿扫描仪的情况下,他们聚集在一起,并决定他们可以在伙伴关系中获得更多。

萤火虫项目,因为它被命名,所以已经构思。目的:建立一个小但强大的扫描仪,量身定制于新生儿,可以放在普通的Nicu。谢菲尔德的原型将测试概念。最终,他们会发现提供更多脆弱的婴儿访问MRI是否真的会改善他们的条件,更好的治疗和结果更好的健康。

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到2014年4月,伊迪丝已六,虽然她仍然很小,但她的年龄仍然很小,但由于她的创伤出生没有产生的健康问题。她和她的两岁姐妹(另一个最终出生的妹妹在家里,而且这个时候没有尼卡)和索菲,威斯康星州密尔沃基的4,000英里。我只有一天左右的地方,但我已经努力去拍它们 - 我一直都很糟糕,所以我很感激我可以在手机上适应我的照片。但它没有真实的东西替代,我想念我的家人。

尽管是春天的开始,但它仍然在这里冻结。在Menomonee河上有冰,我的指尖麻木是麻木的,无论我把它们推入我的口袋里。密尔沃基是一个工业城镇,家园,哈利 - 戴维森摩托车,到米勒啤酒和GE Healthcare,在Waukesha郊区拥有MRI设施。这就是项目萤火虫原型正在发生的地方。

在萤火虫办公室的项目中,新扫描仪的全面模型。与正常的全身扫描仪相比,它肯定紧凑,其中成人位于桌子上并滑入70厘米的直径孔中。这一个与我一样高,但没有内置的桌子躺在上面,磁铁的孔是18厘米,足以让一个大婴儿的头。或者橙色,正如我即将看到的那样。

我乘车到了工程湾3,其中新设计的第一个工作版本是坐着的。我想这使得这是原型的送货套件,但它已经妊娠长,并且容易发生并发症。

在每个MRI机器的心脏上是一个大量的磁性甜甜圈,它使用磁场约100,000倍作为地球的强度。它通过迫使组织水中的质子与该领域对齐;然后,通过发射无线电波的突发来刺激质子,MRI传感器在电流关闭时检测它们响应的方式检测差异。这揭示了不同类型的组织之间的区别并产生三维图像。

到2011年,GE有一个新开发的小型磁铁,能够产生一点调整,产生3个特斯拉磁场 - 与标准成人机器相同的强度。它专为扫描臂和腿而设计,因此它也是婴儿的正确尺寸,但必须适应与大脑而不是简单的四肢合作。添加新的梯度线圈,用于聚焦磁场和表面线圈,以提高射频信号相对简单,尽管它意味着从不同的MRI系统拼接在一起,但更加出乎意料的问题。事实证明,他们需要更多地思考这些婴儿首先将到达扫描仪。

一些解决方案是令人愉快的低技术。管理线路 - 监视器引线和连接到滴水的管 - 它们只是将门口侧面的凹口切割到扫描室。线条坐在凹口中,门可以关闭,而不需要断开婴儿。更加巧妙的是一个特别的闸门和吊索,将婴儿从培养箱中抬起并将其转移到幻灯片中的小桌子进入扫描仪。但是,当他们用护士测试它时,他们被告知,撤消婴儿的魔术贴带有魔术贴的噪音是令他们烦恼的。

在像GE等公司的设计中,由GE等公司咨询的护理人员是一种新颖的新颖性。朱莉·沐浴记得有机会恳求耐磨材料,尽可能多地进行一次性或者很容易清洁,否则不会被使用。吊索现在具有一次性内衬以及具有更强的外层,紧紧包裹着宝宝,以帮助保持静止过程中的静止,并用特殊的更安静的魔术师头带保持就位。有新的附件可以在一起帮助捆绑电线和线路。护士对更新的设计非常满意。

还有一些更多的技术挑战。首先,噪音。没有MRI扫描的人应该经历超过99个分贝,但这些机器可以轻松地超越这一点,特别是如果您正在尝试尽快扫描蠕动和敏感的宝宝。因此,婴儿需要耳防守器和硅胶耳塞,以保持限制内的噪音。

然后有通风。当其中有一个婴儿时,球队不确定二氧化碳是否会在扫描仪的钻孔中积聚。婴儿的头部在磁铁内的更多空间比成人(或者,确实是婴儿)在全身扫描仪中占据了更多的空间。他们的解决方案是泵送空气,以防止任何毒性有限公司2 - 除了他们不能太快吹气或者它可以让婴儿冷或干燥。具有在更大机器中使用的适用的通风部件,他们现在需要等到婴儿被扫描,以确定它有效。

鉴于您不能使用实际的新生婴儿在开发中测试婴儿扫描仪,事实证明,柑橘类水果是一个非常好的替代品。例如,橙色在26周时与胎儿的头部大致相同,并且像新生的大脑一样大量的水。此外,它具有内部结构 - 段和果汁囊泡和一个中心列 - 显示分辨率的良好。

GE的GE的全球营销经理Jessica Buzek是临床应用的全球营销经理,将橙色在机器的钻孔内部,并将其提升到合适的高度,少量纸质餐巾纸。扫描仪通过其细腻控制的哔哔声,呜咽和摇头序列,很快我可以在计算机屏幕上看到令人难以置信的细节中的(未剥离和完整的)橙色切片。可以通过这种扫描检查婴儿的大脑,眼睛,甚至视神经是如何检查的。神经通常坐在液体周围,所以他们真的弹出了黑线,我被告知,由于脑中的液体和结构之间的对比。您可以轻松检查破裂或撕裂,以便不可能使用超声波。

“你想看别的吗?”布泽克问道。

“不,”我回复。 “我对橙色印象深刻。”

“她要吃午饭,”别人的笑话。

“对,”Buzek说。 “它看起来足够健康!”

午餐后,我们访问工程湾7B,查看第一个原型。在地板上,黄色磁带标志着谢菲尔德房间的精确形状,在谢菲尔德将安装在哪里,而虚线橙色磁带标志着5个高斯字段的边缘 - 这是你不想过于删除的线路的线路金属物体首先。已经发出了稳定的嗡嗡声,磁铁的氦气压缩机信号发出稳定,并且充分强度。

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我现在已经在英国和美国一直处于尼古斯,每个人都带着暗淡的房间,充满孵化器和婴儿哭泣的熟悉的声音,监视器蜂鸣声,机器呼呼和呼吸机泵送。负责新生儿密集护理的医生告诉我他们认为可以使用婴儿MRI机器来实现许多事情。

非常过早的婴儿不仅仅是全年新生儿的较小版本:它们具有不同的生理学,并且可以深入不确定尼古尔的生命。你不能只是尝试在母亲的子宫内重建条件,因为他们的需求与胎儿的需求不同:他们需要保持温暖,为自己呼吸,并做其他胎儿没有的事情。例如,没有人真正知道一个非常过早的婴儿的最佳营养,因此能够评估基于常规脑成像的营养,而不是简单地测量婴儿头部的大小可以产生很大的差异。

其他思想范围从大脑活动的一般监测,镇静和疼痛缓解,用于特定条件,我从未听说过:副食管atresia,这意味着一块从口腔到胃部的犬出现。后血症后脑积水,内部出血后脑中的压力积聚。坏死的内肠结肠炎,当感染在齿轮墙上打孔时。对于在出生期间遭受创伤的婴儿来说,让他们的身体遭受创伤,以减少脑损伤的风险 - 他们在三天后重新扫描,但目前没有办法测量其中一个或多或少在低温下可能需要更多时间或更少时间。

在所有这些案件中,医生都可以看到MRI的角色 - 如果它在单位上,那就是在做出决定的情况下,而不是在医院的另一部分。在Nicu开发更好的治疗和护理的好处将是巨大的:大多数婴儿在每种情况下都生存,所以整个寿命都是有利的。

尽管乐观,但绝对肯定会让更多的MRI始终意味着更好地照顾。 Dominic Wilkinson是John Radcliffe医院的奥克斯福德医院的顾问新生科学家,牛津乌雷罗中心医疗伦理总监。虽然他认识到一些原因是MRI变得越来越多的理由,但他也认为它提出了一些重要的问题。例如,如果可以完成更多扫描,生成更多信息,则存在所有这些额外信息将增加Nicu的不确定性而不是解决它。

©Aaron Tilley和Kerry Hughes
©Aaron Tilley和Kerry Hughes

有些关于图像可以产生的图像诱人的东西。但是,像我女儿的照片一样,MRI图片不是真实的。这是一个多种数据点,分开,处理并加回一起看起来像一个大脑。它的管理是如此栩栩如生 - 在我们大多数人的器官中永远不会看到活着 - 是神奇的。然而,如果医生或父母被诱惑给MRI结果给出太多的重量,而超声或其他测试在做出决定时,它可能会误导。

“一张大洞或巨大的血凝块或大脑区域的大脑的图片 - 对于临床医生和父母来说,这是强大的,”威尔金森告诉我。 “它可能是合适的,在图像表明结果非常差的情况下,如果您看到MRI的变化与一个非常早产的宝宝,那么这是否意味着继续密集护理治疗是不合理的?”

如果Edith在2008年复活节的复活节的脑MRI,她可能已经能够越早回家。或者我们可能已经看到这种形象的东西,这些形象将使我们更加强迫我们对她的直接未来做出更加努力的决定。这些不是不与婴儿扫描仪继续前进的理由,但是从研究到临床实践的过渡需要仔细进行。

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经过多年的开发和延误,挫折和解决方案,第一个婴儿于2016年3月22日在谢菲尔德的原型系统中扫描。现在,2017年1月,我回到了Jessop Wing Nicu,看到了一个扫描自己的婴儿。

Alice-Rose Westbrook出生于11月初的妊娠仅24周。事情是触摸,然后享受过早出生的婴儿。但经过尼古尔的几个半月(虽然仍然达到全年持续的几个星期,但仍然仍然少于3磅),但她现在足够稳定地搬到附近儿童的病房医院。在她去之前,她的父母,rachael和肖恩同意让她在原型MRI机器中扫描。

在NICU的高依赖单位躺在培养箱中,她落入了定制的休息和吊索。魔术贴被固定,耳朵防守者戴上了,但在她向扫描仪移动之前,她给了一个饲料来帮助她放松,甚至在扫描正在发生时让她有点困倦。

当她从狭窄的喂料管中吮吸牛奶时,她抬起,牢牢地放在特殊的手推车上,然后脱离房间。两名护士推动他们之间的小车,慢慢走在走廊里。他们离开了Nicu,MRI就在整个大厅。

手推车紧贴扫描仪,顶部滑动与Alice-rose进入机器的孔。这是一个紧密的合适,但她似乎足够高兴。孟加拉队和她在一起,以及尼古斯护士之一,他们通过蜂奶嘴轻轻拍拍她。在扫描室里有点冷,因此它们将温度提高了几度。然后,机器的Rasping Buzz开始,每次都在22秒内扫描。灰度图像出现在操作员的屏幕上,我们正在寻找Alice-Rose的微小大脑。

从这样的扫描中,可以评估原型的安全性,准确性和临床相关性。如果结果是肯定的,它可以促使像GE这样的公司开发一个新产品:一个扫描仪,转变出在尼古尔克的过早和生病的新生儿的扫描方式和治疗。

然而,直到证据开始通过,它仍然是Project Firefly和Baby MRI的宝贝步骤。

“这个会比较好吗?我会在所有诚实中说,我不知道,“承认保罗格里菲斯。 “我认为它将展示更多的事情,越来越高,但我并不完全确定它是否会表现为实际变化的管理和结果。这就是为什么它的研究:如果我知道,我不会问这个问题。“

项目Firefly收到Wellcome的资金,发布马赛克。

文章 首先出现在 马赛克 并在创造性的公共许可证下发布。


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