包括宾夕法尼亚州立大学研究人员在内的学术/企业合作伙伴关系正在开发一种新的介电材料，以使磁共振成像 (MRI) 机器具有更短的扫描时间和更高的图像分辨率，这对于降低医院和患者的 MRI 扫描成本是个好消息与 MRI 相关的焦虑作斗争。

HyQ Research Solutions LLC 是一家部分由宾夕法尼亚州立大学教员创立的公司，它有一种新的 MRI 方法—— 使用陶瓷材料在人体周围制作垫子以增强 MRI 信号，从而缩短机器内患者的扫描时间。做过核磁共振检查的人都知道，这台机器是一个巨大的管子，一个俯卧位的人会被装入其中。长时间装载到这样的机器中，即使是具有更好照明和更好通风的开放式 MRI，对于幽闭恐惧症患者来说也可能是困难的。

陶瓷材料还具有在活人身上创建高度详细图像的潜力，尤其是用于检查大脑的头部 MRI。MRI 的工作原理是施加强大的静磁场，使任何含有水的组织都能被射频 (RF) 场激发。然后，从身体返回的信息被称为射频接收线圈的设备捕获。这个过程不仅对于 MRI 机器内的人来说需要相当长的时间，而且相对较弱，这就是为什么分辨率相当低的原因。工程科学与力学教授、HyQ Research Solution LLC 的联合创始人 Michael Lanagan 表示，这确实是一个瓶颈。

“临床 MRI 通常被用作最后手段，因为 MRI 扫描极其缓慢且昂贵，”Lanagan 说。“任何做过 MRI 的人都知道，你在那里待了半小时 45 分钟，而且在扫描过程中可能会非常不舒服，而且会发出很多响亮的噪音。”

神经科学和神经心理学领域的研究人员对更高分辨率的图像特别感兴趣。HyQ Research Solution, LLC 正在开发一种带有陶瓷材料的 MRI 头盔，供受试者佩戴，以更有效地收集大脑的详细图像。

“就人类影响而言，我们公司的抢滩市场将是研究人员使用这些头盔，”拉纳根说。“例如，非常详细的大脑图像对于阿尔茨海默病研究非常重要。我们正在与世界各地的研究人员合作，提供解决方案来升级他们的线圈并让他们能够提高图像质量。我们还与那些他们通过 MR 光谱研究大脑的新陈代谢，这项技术使我们能够“看到”我们体内的生物分子。我们的材料是从大脑中极少数生物分子中获得足够可用信号以研究大脑功能和相关的代谢变化。”

这种材料将为临床医生和研究人员提供 MRI 选择。

“当你增加 MRI 信号时，你可以做很多事情，”拉纳根说。“如果您有更高的信号，您可以缩短扫描时间以获得更快的图像采集，或者获得更好的图像分辨率。您可以权衡这些因素。”

陶瓷材料的其他好处包括它的成本远低于购买更高场强的 MRI 机器。此外，该材料无需任何其他升级即可应用于现有的 MRI 机器，并且是对其他潜在升级的补充。

10 多年来，Lanagan 和 HyQ Research Solution LLC 联合创始人、宾夕法尼亚州立大学 Hershey 神经外科教授 Yang X. Yang 和 HyQ Research Solution LLC 首席执行官兼研发总监 Sebastian Rupprecht 一直致力于 MRI 信号增强陶瓷材料。2013 年，这种材料的开发促成了该公司的成立，此前 Lanagan 和他的同事获得了他们对这种新型陶瓷材料的初始专利。他们与宾夕法尼亚州立大学 Hershey 医疗创新中心和宾夕法尼亚州立大学创业与商业化办公室以及 Ben Franklin Technology Partners 的顾问合作。

“与宾夕法尼亚州立大学办公室和本富兰克林技术合作伙伴合作，使我们能够从美国国家科学基金会 (NSF) 和美国国立卫生研究院 (NIH) 获得资金，以及我们早期科学客户的收入，”拉纳根说。

拉纳根指出，这种企业与高等教育的伙伴关系很重要，因为它有助于将研究概念从想法转变为原型到市场，从而以比其他方式更快的速度造福社会。通过研究服务协议，他们可以使用宾夕法尼亚州立大学的研究设施，例如千年科学综合大楼中的设施，并获得材料研究和临床放射学方面的各种专业知识。

“在宾夕法尼亚州立大学这样的大学工作的独特设施和人员是像我们这样的研究商业化的孵化器，”拉纳根说。“我们仍然经常依赖初创公司永远无法拥有的高度专业化的技能和某些设备。”

HyQ Research Solution LLC 的下一步包括将其产品推向市场并完全过渡到不再需要使用大学设施。根据 Lanagan 的说法，他们正在完成一些与该材料相关的项目。这包括最近完成的美国种子基金/NSF 小型企业创新研究第一阶段奖，这是该公司最近迈向该技术商业化的关键一步。它还包括 NIH 通过推进创新神经技术计划进行的脑研究计划，他们与世界领先的 MRI 研究中心合作，包括明尼苏达大学磁研究中心、纽约大学和斯坦福大学。

“在过去的十年里，宾州州立大学在这个领域进行了很多研究，我觉得现在很多研究已经足够成熟，可以让我们更加独立，”拉纳根说。“在这一点上，这确实是在转移到我们公司。所以，对我们来说，这是一个过渡时期。”