新型傳感器能提早發(fā)現(xiàn)肝纖維化

新型傳感器能提早發(fā)現(xiàn)肝纖維化：

脂肪肝疾病有兩種類型：非酒精性脂肪肝和酒精性肝病。過去有數(shù)據(jù)顯示，全世界有超過13億肝病患者，其中4億多在中國。而在這4億多中國患者中，又有近半數(shù)是非酒精性脂肪肝。

脂肪肝可能導(dǎo)致肝臟纖維化，最終導(dǎo)致肝衰竭。一直以來，沒有簡便的方法用于診斷脂肪肝或肝纖維化。

據(jù)麻省理工學(xué)院官網(wǎng)近日消息，該校工程師現(xiàn)開發(fā)出一種基于核磁共振(NMR)技術(shù)的診斷工具，可用于檢測這兩種情況。這種設(shè)備小到能放在桌子上，使用NMR技術(shù)來測量水是如何在組織中擴散的，從而揭示組織中存在多少脂肪。

該論文主要作者、麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系教授邁克爾·西馬說：“這是一種非侵入性測試，能在人們出現(xiàn)明顯的肝臟受損癥狀之前就實現(xiàn)篩查診斷，從而發(fā)現(xiàn)哪些患者患有肝纖維化?！边@種測試還能夠幫助臨床醫(yī)生在患者發(fā)展為肝纖維化之前，就準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其肝臟疾病。

相關(guān)研究論文發(fā)表在近日的《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》上。

準(zhǔn)確性極高的非侵入性檢測

當(dāng)肝細胞儲存過多脂肪時，就會發(fā)生脂肪肝疾病。這會產(chǎn)生炎癥并導(dǎo)致纖維化，形成的疤痕組織會造成黃疸和肝硬化，并最終導(dǎo)致肝衰竭。通常情況下，直到患者開始出現(xiàn)黃疸、疲勞和腹部腫脹等多種癥狀時，才能診斷出纖維化，臨床上需要進行活檢來確診，但活檢是一種侵入性檢測，如果活檢樣本取自非纖維化的肝臟部分，則診斷結(jié)果可能不準(zhǔn)確。

為了創(chuàng)造一種更簡單的方法來檢查這種肝臟疾病，西馬和同事改造了他們之前開發(fā)的一種傳感檢測器，以測量患者透析前后的水合水平。該傳感器使用核磁共振來跟蹤肌肉組織中水氫原子的磁性變化，從而測量患者骨骼肌中的液體體積。

研究人員認為，類似的傳感器可以用來識別肝病，因為當(dāng)水遇到脂肪組織或纖維化時，擴散速度會更慢。追蹤水如何隨時間流經(jīng)組織，可以揭示出存在多少脂肪或疤痕組織。西馬稱，如果觀察到磁性強度的改變，我們就可以模擬質(zhì)子的移動速度，那些磁化不會很快消失的情況或許就是擴散率很低的表現(xiàn)，也就意味著這些組織是最容易纖維化的。研究人員在一項對小鼠的實驗中證明，他們的傳感器能夠以86%的準(zhǔn)確率識別纖維化，以92%的準(zhǔn)確率識別脂肪肝。

有望評估人類肝臟移植情況

當(dāng)前版本的傳感器可以掃描到皮膚以下約6毫米的深度，這足以監(jiān)視小鼠肝臟或人體骨骼肌。研究人員現(xiàn)在正致力于設(shè)計一種新版本，該版本可以穿透組織下面更深層，使他們能夠在人類患者身上測試肝臟診斷應(yīng)用程序。

此外，該傳感器獲得檢測結(jié)果大約需要10分鐘。目前，研究人員正在努力提高傳感器的信噪比，這有助于減少檢測所需的時間。

“如果能夠開發(fā)出這種NMR傳感器供患者使用，就可以幫助發(fā)現(xiàn)那些有發(fā)生肝纖維化危險或處于纖維化早期的人，因此可以及早治療。肝纖維化不能逆轉(zhuǎn)，但可以通過改變飲食和運動來阻止或減慢。”西馬說，“有了這種類型的診斷工具，還可幫助開發(fā)藥物，因為它可以使醫(yī)生更容易識別出纖維化患者，并監(jiān)測患者對潛在新療法的反應(yīng)?！边@種傳感器的另一個潛在應(yīng)用是評估人類肝臟的移植情況。在這項研究中，研究人員在人體肝臟組織上測試了該傳感器，發(fā)現(xiàn)它可以93%的準(zhǔn)確率檢測出患者的纖維化。

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