由香港大學電機電子工程系生物醫學工程講座教授吳學奎帶領的研究團隊,成功開發一種新磁力共振影像技術——超低磁場0.055特斯拉腦部磁力共振影像掃描儀。該技術可透過標準交流電源插座進行操作,無需配備無線電頻率或電磁屏蔽室。相關研究成果已在《自然通訊》發表。
吳學奎表示,人體主要由水分子組成,醫學磁力共振影像主要是水分子的成像。由於磁力共振影像並未被充分利用,故必須更好地善用它並利用它作為一種診斷工具。
圖為利用超低磁場(ULF)0.055特斯拉腦部磁力共振影像掃描儀拍攝的人腦影像。
據了解,吳學奎團隊與瑪麗醫院神經外科教授梁嘉傑和其他醫生合作,透過將ULF磁力共振影像掃描儀與標準 3 特斯拉磁力共振影像掃描儀獲得的影像進行比較,成功驗證使用 ULF磁力共振影像掃描儀得出的結果。儘管影像清晰度和解像度不及精確診斷所要求程度,他們已能區別出大部分相同病理,包括中風和腫瘤結果。
此外,一台傳統典型磁力共振影像掃描儀可高達300萬美元,超低磁場磁力共振影像掃描儀的成本僅為上述價格的一小部分。吳學奎相信,演算法和大數據將是未來磁力共振影像技術所必需與不可避免的一部分,而廣泛使用磁力共振影像技術將透過大數據驅動的磁力共振成像和醫療診斷為未來帶來巨大機遇,帶出多種低成本、有效和更高智能的臨床磁力共振影像應用,造福更多病人。
圖為超低磁場(ULF)0.055特斯拉腦部磁力共振影像掃描儀的原型。
港大指出,吳學奎團隊透過使用深度學習演算法消除傳統磁力共振影像的限制——因需要屏蔽外部來阻隔無線電頻率信號,儀器變得龐大和不能移動,現有磁力共振影像掃描儀需要建造專門房間來阻擋外部信號干擾及容納由超導磁體產生的強大磁場,需要高成本液氦冷卻系統。團隊更將超低磁場0.055特斯拉腦部磁力共振影像掃描儀的設計和演算法設為開放資源,吳學奎解釋,希望磁力共振影像可應用於放射學以外的更多其他領域如兒科、神經外科和急症室,團隊歡迎更多科學、臨床和工業界別人士進行研究,造福醫療保健界。