Arenev Tööriist COVID Timesi Jaoks: Kaasaskantav MRI

Voodipildil on diagnostikavahendina tohutu potentsiaal, eriti pandeemia ajal.

Muuhulgas on 2020. aasta pandeemia rõhutatult tugevdanud nii patsientide kui ka nende arstide vajadust saada usaldusväärseid meditsiinilisi tulemusi kiiresti. Näiteks COVID-19 antigeeni kiirete testide ilmnemine muudab seda, kuidas me mõtleme sellele, kuidas me haigusele läheneme ja selle levikut takistame.

Aga mis oleks, kui saaksime mõelda suuremalt? Mis oleks, kui üks tervishoius kõige kasulikumaid diagnostikavahendeid saaks teie haiglatoa voodi juurde ratastega rippida, selle asemel, et selle kasutamiseks oleks vaja füüsiliselt mõnda teise tiiba või isegi mõnda teise hoonesse kolida?

Aastakümneid oleme kasutanud magnetresonantstomograafiat (MRI), et luua üksikasjalikke anatoomilisi pilte keha sees asuvatest elunditest ja struktuuridest. Nüüd on radioloogilise pildistamise tehnika täiustamine võimaldanud tööstusel ehitada väiksemaid väikese magnetväljaga MRI-sid ja viia need kliinilisse keskkonda, põhiliselt selle seadme esimestesse kaasaskantavatesse versioonidesse. Minusuguste erakorraliste arstide jaoks võiks voodipõhine pildistamine avada terve võimaluse.

Selle uuendusliku seadme kohta tuleb teha rohkem uuringuid, kuid varajased tulemused on piisavalt julgustavad, et arstid ja haiglad võivad hakata ette kujutama, kuidas nad kaasaskantavat MRI-d kasutaksid - ja vähesed on sellised üksused juba õppimise ajal piiratud kasutusse lasknud rohkem nende võimalustest.

Siin on stsenaarium, mis sobib meie ajaga: haigestute COVID-i ja hakkate tundma neuroloogilisi sümptomeid (nagu peavalu, ebaselge kõne või nõrkus), mis on kooskõlas võimaliku insuldiga, ja lõpetate ER-i. Kuid kui meditsiiniõde ja arst sisenevad teie tuppa, et hakata teid hindama, ei tule nad üksi. Selle asemel toovad nad kaasa ainult 57 tolli pikkuse hoolduspunkti (POC) MRI.

Arst viib läbi lühikese eksami, kuid selle asemel, et helistada radioloogiakomplektile, et proovida saada MRI uuring, masinas, mis sageli asub keldris või haigla teises osas, on see mini-MRI valmis voodis. Pildistamine toimub sealsamas; tulemused hakkavad ilmuma mõne minuti jooksul. Kiiresti võime teada, kas teil võib insuldiks vaja minna hüübimist lõhustavat ravimit, näiteks koeplasminogeeni aktivaatorit (tPA), või kui ajus oli ebatavaline turse.

Võib-olla on haige vastsündinu intensiivravi osakonnas, monitoridel, juhtmetega ühendatud ja toitetoru paigas. Pildistamine on vajalik, kuid "see võib olla tohutu produktsioon, et viia vastsündinu MRI-le," ütleb Christine Glastonbury, San Francisco California ülikooli neuroradioloogia ajutine juht. "Niisiis on vastsündinute üksuses otse kaasaskantav MRI maagiline."

Masin nimega Swoop on Hyperfine'i toode. Selle saab ühendada tavalisse seinakontakti ja seejärel juhtida traadita tahvelarvutiga nagu Apple iPad. Hyperfine'i peaarst Khan Siddiqui ütleb mulle, et uute kasutajate jaoks on vaja umbes 30 minutit koolitust, et õppida süsteemi juhtima ja navigeerima. (Olen veetnud rohkem aega verevõtmise õppimiseks.).

Aju selle hoolduspunkti tehnoloogia potentsiaal on tohutu. Näiteks kogu insuldi difusiooniga kaalutud MRI järjestuse saab lõpule viia üheksa kuni 11 minutiga, ütleb Siddiqui. Ja anatoomiliste detailide eraldusvõime ja tase, mida võime näha traditsioonilistel MRI skanneritel, pole midagi muud kui erakordne. Kui Swoop suudab läheneda sellistele üksikasjadele, mis pole veel selge, kujutab see endast suurt läbimurret.

"Oleme mõiste alates sellest, et peame patsiendid MRI-le viima, kuni MRI patsientideni," ütleb Yale'i neurokriitilise abi ja erakorralise neuroloogia osakonna juhataja Kevin Sheth, kes on Hyperfine'iga koostööd tegev akadeemiline partner.

Kui ma seda kirjutan, on sõbra tütar haigla ICU-s COVID-19 tõttu. Südame-, kopsu- ja kõhuprobleemide korral on tema vererõhk liiga ebastabiilne, et teda saaks intrautsüklist ohutult mitme korruse kaugusel asuvasse kompuutertomograafiasse transportida. Sellistes oludes nagu tema, võib selline seade nagu Swoop olla päästev.

Siddiqui ütleb mulle, et Hyperfine'i missioon on "tervishoiuteenuseid demokratiseerida, muutes meditsiinilise pildistamise kättesaadavaks kogu maailmas". Kuna umbes 4,7 miljardil inimesel puudub igasugune meditsiiniline pildistamine, on see võib-olla kõrge eesmärk. Sellegipoolest, kui seadmed on "kaasaskantavad ja odavamad, peaksite saama neid tarnida kohtadesse, kus saate teistes riikides tõesti ravimit vahetada," ütleb Glastonbury UCSF-ist. "Mulle meeldib selline geniaalne leiutis."

Arstidena ootame pildistamise uuringute kavandamiseks mõnikord tunde ja muretseme selle pärast, et meie patsientide seisund halveneb selle seisaku ajal. Kaasaskantavate magnetresonantstomograafide maailmas oleks meil kohesed vastused ja patsientidel ei oleks vaja neid oma voodist lahkuda. Peale selle on MRI-tehnoloogia palju turvalisem kui kompuutertomograafia, sest see ei viska ära ioniseerivat kiirgust, mis võib aastaid põhjustada vähki.

Võib olla ka kulude kokkuhoid. "Mõnikord lubatakse patsiente üle öö MRT-de saamiseks," ütleb Scripps Mercy Hospital erakorraline arst Susan Lewis. „See võib vähendada haigla vastuvõtu kulusid. MRI-d saaksime kiiremini, odavamalt ja ohutumalt otse [erakorralise meditsiini osakonnas]."

Traditsioonilised MRI-aparaadid on tunduvalt kallimad ja neil on võimsad rasked magnetid, mis vajavad vedela lämmastiku või heeliumiga ülejahutamist, mis nõuavad nende paigutamist punkrilaadsetesse vaskkattega ruumidesse. Nad tarbivad umbes 35 korda rohkem energiat kui selline seade nagu Swoop. Tavapärased MRI-d on patsientide jaoks ka väga lärmakad, kitsad skaneerimistorud võivad olla klaustrofoobiaga inimestele liiga suured (kuigi ka avatud MRI-d on kasutusel) ja tekitatud tugev magnetväli tähendab mõnda patsienti, kelle kehas on passiivne metall - vardad, kruvid, plaadid, kuulid jne - ei saa üldse skaneerida. Nüüd saavad nad Siddiqui sõnul seda teha.

Kuid alati on kompromiss. Esiteks ei ole Swoopi süsteemi abil loodud piltide kvaliteet täiuslik. Ehkki need on viimase kahe aasta jooksul märkimisväärselt paranenud, ütleb Sheth: "Neil on vaja veel palju-palju paremaks saada, kuid oleme alles selle teekonna alguses." Sügav õppimine (tehisintellekti tehnoloogia) pakub võimalusi nii piltide optimeerimiseks kui ka skannimise kestuse lühendamiseks.

Sellise seadme tähtsus on kahtlemata seotud pildikvaliteediga. Arstina tahan ma aga voodis väga teada, kas haigus esineb või mitte. Kui näiteks Swoppi pilt on mõnevõrra väiksema eraldusvõimega, kas ma saaksin ikkagi insuldi tuvastada? See on baastaseme kaalutlus.

Septembris JAMA neuroloogias avaldatud prospektiivses uuringus, mis tehti kriitiliselt haigetel patsientidel Yale New Haveni haigla neuroteaduste intensiivravi osakonnas, leidsid Sheth ja tema meeskond, et kaasaskantav MRI-seade tuvastas 29-st välja olulised neuroloogilised leiud, nagu insult, ajukasvaja ja traumaatiline ajukahjustus. 30 patsiendist. Neuroloogias avaldatud kokkuvõte vaatas samal ajal POC MRI skanneri kasutamist insuldi ja aju verejooksu korral ning jõudis järeldusele, et madala väljaga MRI süsteem tundus keeruka ICU keskkonnas ohutu ja elujõuline.

Teine insult, mis viidi läbi 36 insuldihaigega, leidis igal eksamil “patoloogilise kahjustuse”, samas kui tundlikkus mis tahes tüüpi aju veritsuse suhtes oli 89 protsenti. Nii jäi see puudu umbes ühest kümnest, kuigi me ei tea, kas need olid olulised. Autorid jõudsid järeldusele, et selle lähenemisviisi hindamiseks erinevate aju veritsuse erinevate omaduste osas on vaja rohkem tööd.

Hyperfine sai alles hiljuti augustis FDA heakskiidu, et kasutada Swoopi ajukuvamiseks kõigis vanuserühmades. Ettevõtte andmetel on need skannerid juba olemas vähemalt 25 asutuses, sealhulgas Massachusettsi üldhaigla ja Yale New Haveni haigla. Sideaqui sõnul on COVID-19-ga seotud nõudmine koos selliste eelistega nagu võime masinat minutiga puhastada (erinevalt MRI-komplekti steriliseerimisest) tootmist kiirendanud. Masinaid kasutatakse muu hulgas neuro-ICU-des, laste ICU-des, ambulatoorsetes neuroloogiakliinikutes ja insuldi taastusravikeskustes. Gatesi fond ostis hiljuti sõeluuringuteks 20 skannerit, et vaadata imikute asfüksiat ja aju arengut alatoidetud lastel.

Hyperfine'i uuendus Swoopiga tuleneb selle väiksusest, kaasaskantavusest ja mõnest patenteeritud tehnoloogiast. Kuigi Swoopil on selleks palju tegemist, on tema kliinilise saagikuse ja toimivuse kindlakstegemiseks vaja siiski tõenduspõhiseid uuringuid erinevates keskkondades. (Pool tosinat dokumenti on läbi vaadatud, ütleb Siddiqui.) Juba 1980ndatest aastatest on olemas uurimusi madala välja skannerite kasutamise kohta, mis näitab sellise tehnoloogiaga paljutõotavaid tulemusi, kuid „viimase 20 aasta jooksul on MR-järjestusi - ja tehnikaid pildikvaliteedi parandamiseks 1,5 Tesla juures (kõrge väli) - polnud kunagi juhtunud madalal väljal,”räägib Siddiqui. "Siin peame uuringutele järele jõudma." Madala väljaga magnetresonantstomograafia vastu huvi taasilmnemine, kasutades väikseid kulutõhusaid hõlpsasti paigaldatavaid skannereid, on näidanud selle kasutamise otstarbekust operatsioonisiseselt, vastsündinute intensiivraviosakonnas ja ortopeediakabinettides, kus käte ja jalgade pildistamiseks kasutatakse “jäsemeskannereid”.

Kliinilises plaanis tuleb selgemaks saada näiteks see, kes skaneerib, milliste patsientide ja tingimuste jaoks peaks seda tehnoloogiat kasutama. Kuidas võrreldakse siin saadud piltide kvaliteeti tavapärase MRI piltidega? Kas masin asendab CT-d või kõrgvälja MRI-d või kasutame seda rohkem skriinimiseks ja spetsiaalsetel eesmärkidel? Kui hästi diagnoositakse selliseid seisundeid nagu insult, erinevat tüüpi aju veritsus või kasvajad? Ja kes hoiab POC MRI kvaliteedikontrolli ?.

Küsimusi on veel palju. Taas on ratastel mini-MRI just stardiväravast lahkunud. "Me teeme seda tööd ja ka teised teevad uuringuid," ütles Sheth.

Vaatame, kuidas Swoopil läheb. Võin teile öelda, et mul ja mu kolleegidel oleks hea meel, kui üks (või kaks) neist pandeemia ajal meie ER-ustest läbi veereks. Tegelikult oleme juba varemgi nalja visanud, et soovisime, et saaksime magnetresonantsuuringut teha kõigil, kes sisse astusid, nii et teaksime, mis neil viga on. See soov võib olla lähemal täitumisele, kui me arvame.