脂肪肝疾病有两种类型:非酒精性脂肪肝和酒精性肝病 。 过去有数据显示 , 全世界有超过13亿肝病患者 , 其中4亿多在中国 。 而在这4亿多中国患者中 , 又有近半数是非酒精性脂肪肝 。
脂肪肝可能导致肝脏纤维化 , 最终导致肝衰竭 。 一直以来 , 没有简便的方法用于诊断脂肪肝或肝纤维化 。
据麻省理工学院官网近日消息 , 该校工程师现开发出一种基于核磁共振(NMR)技术的诊断工具 , 可用于检测这两种情况 。 这种设备小到能放在桌子上 , 使用NMR技术来测量水是如何在组织中扩散的 , 从而揭示组织中存在多少脂肪 。
该论文主要作者、麻省理工学院材料科学与工程系教授迈克尔·西马说:“这是一种非侵入性测试 , 能在人们出现明显的肝脏受损症状之前就实现筛查诊断 , 从而发现哪些患者患有肝纤维化 。 ”这种测试还能够帮助临床医生在患者发展为肝纤维化之前 , 就准确发现其肝脏疾病 。
相关研究论文发表在近日的《自然·生物医学工程》上 。
准确性极高的非侵入性检测
当肝细胞储存过多脂肪时 , 就会发生脂肪肝疾病 。 这会产生炎症并导致纤维化 , 形成的疤痕组织会造成黄疸和肝硬化 , 并最终导致肝衰竭 。 通常情况下 , 直到患者开始出现黄疸、疲劳和腹部肿胀等多种症状时 , 才能诊断出纤维化 , 临床上需要进行活检来确诊 , 但活检是一种侵入性检测 , 如果活检样本取自非纤维化的肝脏部分 , 则诊断结果可能不准确 。
为了创造一种更简单的方法来检查这种肝脏疾病 , 西马和同事改造了他们之前开发的一种传感检测器 , 以测量患者透析前后的水合水平 。 该传感器使用核磁共振来跟踪肌肉组织中水氢原子的磁性变化 , 从而测量患者骨骼肌中的液体体积 。
研究人员认为 , 类似的传感器可以用来识别肝病 , 因为当水遇到脂肪组织或纤维化时 , 扩散速度会更慢 。 追踪水如何随时间流经组织 , 可以揭示出存在多少脂肪或疤痕组织 。
西马称 , 如果观察到磁性强度的改变 , 我们就可以模拟质子的移动速度 , 那些磁化不会很快消失的情况或许就是扩散率很低的表现 , 也就意味着这些组织是最容易纤维化的 。
研究人员在一项对小鼠的实验中证明 , 他们的传感器能够以86%的准确率识别纤维化 , 以92%的准确率识别脂肪肝 。
有望评估人类肝脏移植情况
当前版本的传感器可以扫描到皮肤以下约6毫米的深度 , 这足以监视小鼠肝脏或人体骨骼肌 。 研究人员现在正致力于设计一种新版本 , 该版本可以穿透组织下面更深层 , 使他们能够在人类患者身上测试肝脏诊断应用程序 。
此外 , 该传感器获得检测结果大约需要10分钟 。 目前 , 研究人员正在努力提高传感器的信噪比 , 这有助于减少检测所需的时间 。
“如果能够开发出这种NMR传感器供患者使用 , 就可以帮助发现那些有发生肝纤维化危险或处于纤维化早期的人 , 因此可以及早治疗 。 肝纤维化不能逆转 , 但可以通过改变饮食和运动来阻止或减慢 。 ”西马说 , “有了这种类型的诊断工具 , 还可帮助开发药物 , 因为它可以使医生更容易识别出纤维化患者 , 并监测患者对潜在新疗法的反应 。 ”
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