脂肪肝有两种类型：非酒精性脂肪肝和酒精性肝病。过去，世界上有13亿多肝病患者，其中4亿多人在中国。在这4亿中国患者中，近一半是非酒精性脂肪肝。

脂肪肝可能导致肝纤维化，最终导致肝功能衰竭。脂肪肝或肝纤维化的诊断尚无简单的方法。

麻省理工学院的工程师们开发了基于核磁共振（NMR）技术的诊断工具，可以用来检测这两种情况。这个装置很小，可以放在桌子上，利用核磁共振技术来测量水是如何通过组织扩散的，从而揭示出组织中有多少脂肪。

麻省理工学院材料科学与工程教授迈克尔·西默说：“这是无创性的检测方法，可以在患者出现明显肝损伤迹象之前对其进行筛查，并找出哪些患者患有肝纤维化。”该测试还可以帮助临床医生在患者出现肝纤维化之前识别肝病。

相关研究论文发表在《自然生物医学工程》杂志上。

高精度无创检测

当肝细胞储存过多脂肪时，就会发生脂肪性肝病。这会导致炎症和纤维化，导致疤痕组织，导致黄疸和肝硬化，最终导致肝功能衰竭。通常，直到病人开始出现黄疸、乏力、腹部肿胀等症状，才能确诊纤维化。临床上需要活检来确认诊断，但活检是有创性的检查。如果活检标本取自非纤维化肝部分，诊断结果可能不准确。

为了找到更容易检测肝脏疾病的方法，西玛和同事们改进了他们开发的传感器，用来测量透析前后的水化水平。该传感器使用磁共振成像技术跟踪肌肉组织中氢原子的磁变化，以测量患者骨骼肌中的液体体积。

研究人员相信类似的传感器可以用来识别肝脏疾病，因为当涉及到脂肪组织或纤维化时，水的扩散速度较慢。追踪水是如何随着时间的推移流过组织的，会发现有多少脂肪或疤痕组织存在。

如果我们观察到磁场强度的变化，我们就可以模拟质子运动的速度。西玛说，那些磁化没有迅速消失的病例可能是低扩散率的迹象，这意味着这些组织最容易发生纤维化。

在一个老鼠实验中，研究人员证明他们的传感器可以识别出86%的纤维化和92%的准确率脂肪肝。

当前版本的传感器可以扫描到皮肤下大约6毫米的深度，这足以监测小鼠肝脏或人体骨骼肌。研究人员现在正致力于设计能深入组织的新版本，允许他们在人类患者身上测试肝脏诊断应用。

另外，传感器大约需要10分钟才能获得检测结果。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。

“如果我们能为患者研制出这种核磁共振传感器，就可以帮助检测出那些有肝纤维化风险或处于肝纤维化早期的患者，这样就可以及早治疗。肝纤维化是无法逆转的，但可以通过改变饮食和锻炼来预防或减缓肝纤维化的发生。“有了这种诊断工具，它还可以帮助开发药物，因为它使医生更容易识别纤维化患者并监测他们对潜在新疗法的反应，Sima说，这种传感器的另一个潜在应用是评估人体肝移植。在这项研究中，研究人员在人体肝组织上测试了这种传感器，发现它能以93%的准确率检测出患者的纤维化。