直写式3D打印技术降低MRI线圈成本超99%,性能反超商用产品
南加州大学(USC)的科研团队近期在增材制造领域取得突破,成功利用3D打印技术制造出每单元成本仅约30美元的磁共振成像(MRI)线圈。

MRI线圈是放置在人体表面用于检测组织射频信号的专业天线,目前商用线圈每套成本在1万至5万美元之间。这类线圈制造工艺复杂,且普遍采用一成不变的通用设计,限制了与不同解剖结构的贴合度,进而降低了成像质量。
为破解这一难题,USC Ming Hsieh电气与计算机工程系助理教授Yasser Khan与领导动态成像科学中心(DISC)的电气与计算机工程教授Krishna Nayak共同主导了该项目。他们使用银墨水配方在TPU(热塑性聚氨酯)基底上打印出柔性线圈。
据团队介绍,打印出的线圈实现了标准铜线圈约95%的信号效率,同时保持了足够的柔性以紧密贴合人体。每个线圈仅需8分钟即可在Voltera NOVA直写式打印机上利用标准Gerber文件制造完成。
在手腕成像测试中,这些3D打印线圈阵列相比商用线圈提供了四倍高的对比度和五倍高的锐度。共同领导研究的博士生Félix Muñoz指出,每个线圈所需银量极少,尽管银是贵金属,耗材成本仍可控制在每单元约30美元。
南加州大学凯克医学院儿科与放射学副教授、洛杉矶儿童医院合作者John Wood将该技术描述为“游戏规则改变者”,用于检测儿童和婴儿中未确诊的疾病。他解释道,目前线圈为成人设计,对儿科应用适应性差。“婴儿的心脏可能只有核桃大小,”Wood说,标准不可定制设计无法提供所需的精确度。
Khan表示,团队的下一步是患者测试,Nayak认为儿科肺部成像将是首个临床应用。“一切都从信号开始,”Wood强调,更强的信号捕获能力可以提升多种疾病的诊断准确性。
05-24 07:05
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