用于资源匮乏环境与床旁成像的便携式脑 MRI 扫描仪
图像与视频处理
2026-05-25 v1 医学物理
摘要
MRI 扫描仪的可及性与可用性通常受其成本、场地和基础设施要求的限制。这使得无法转运至专用扫描室的患者（包括病情危重不稳定者以及位于资源匮乏地区的患者）无法进行作为神经评估参考标准的 MRI 诊断。本文所呈现的扫描仪设计旨在通过大幅降低这些限制来拓展 MRI 的应用范围。我们的目标是通过将 MRI 的成本-收益权衡转向更频繁和多样化的使用，包括改善全球可及性与床旁操作。在此，我们描述了一种使用紧凑轻量永磁体并内置读出场梯度的便携式脑 MRI 扫描仪。我们采用稀土永磁体的低场（80 mT）Halbach 圆柱设计，得到重 122 kg 且杂散场极小的磁体，无需低温制冷亦无需外部供电。内置磁场梯度降低了对高功率梯度驱动器的依赖，不仅降低了系统整体功耗与冷却需求，也减少了声学噪声。编码场的不完美性通过广义迭代图像重建技术缓解，该技术利用对场模式的先验表征。我们的系统使用 T1、T2 和质子密度加权活体脑图像进行了验证，空间分辨率为 2.2 x 1.3 x 6.8 mm。
引用
@article{arxiv.2004.13183,
title = {A Portable Brain MRI Scanner for Underserved Settings and Point-Of-Care Imaging},
author = {Clarissa Z. Cooley and Patrick C. McDaniel and Jason P. Stockmann and Sai Abitha Srinivas and Stephen Cauley and Monika Sliwiak and Charlotte R. Sappo and Christopher F. Vaughn and Bastien Guerin and Matthew S. Rosen and Michael H. Lev and Lawrence L. Wald},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.13183},
year = {2026}
}
备注
under review at Nature Biomedical Engineering