Metode om die resolusie van tomografiese beelde te verhoog deur die dipool geometrie in die magnetiese spoel te verander

Anonim
Metode om die resolusie van tomografiese beelde te verhoog deur die dipool geometrie in die magnetiese spoel te verander 18592_1
Metode om die resolusie van tomografiese beelde te verhoog deur die dipool geometrie in die magnetiese spoel te verander

Die studie is ondersteun deur die presidensiële program van die Russiese wetenskaplike fonds en gepubliseer in die magnetien van magnetiese resonansie in medisyne. "Globaal sal ons Discovery toelaat om gefaseerde roosters vir navorsing te ontwikkel en hul inleiding tot die kliniese praktyk te versnel," verduidelik een van die skrywers van die artikel, die nagraadse student van St George Solomach, - gefaseerde roosters, laat jou toe om 'n veel groter te bedek. Skandeer area, en beheer ook beter die proses self. Die interpretasie van die finale uitslag word makliker en vinniger. "

Magnetiese resonansie topografie - die metode in moderne medisyne is so belangrik as duur. Dit laat jou toe om die interne organe van 'n persoon in nie-indringende (sonder direkte outopsie) te ondersoek en het feitlik nie 'n ioniserende effek in vergelyking met X-straal tomografie nie. Een apparaat is egter nie minder as 15 miljoen roebels (nie die koste van diens nie) en beklee 'n plek wat ooreenstem met 'n klein stoorarea.

Terselfdertyd verlaat die kwaliteit en akkuraatheid van beelde dikwels te wense. In die take van kliniese MRI word tamograwe met 'n veldvlak van 'n half en drie Tesla gebruik. Vir die take wat verband hou met navorsing waar dit nodig is om die maksimum resolusie te verwerf, word tamograwe met 'n veldvlak sewe of meer Tesla gebruik.

Die beginsel van die werking van MRI is gebaseer op die interaksie van 'n radiofrekwensie magnetiese veld met waterstofkern. Terselfdertyd, aangesien die kern van waterstofatome in ons liggaam klein magnete is, is hulle georiënteer langs die veldlyne wat in een rigting draai.

Metode om die resolusie van tomografiese beelde te verhoog deur die dipool geometrie in die magnetiese spoel te verander 18592_2
Een van die skrywers van die artikel George Solomach / © pers diens van die Universiteit van ITMO

True, hierdie situasie is energiek nutteloos, en atome word so vinnig na hul "gewone" toestand terugbesorg sodra hulle oortollige energie kan beklemtoon. Dit is volgens sy getal dat 'n mens kan verstaan ​​of daar baie atome van 'n sekere stof in die regte weefsel van die mens is. Dus word die aktiwiteit van die brein ondersoek - die meer bloed (en dus water met waterstofatome) in 'n sekere gebied, hoe hoër sy aktiwiteit. Dit is ook moontlik om tumore in die vroeë stadiums op te spoor, aangesien die geaffekteerde selle meer vloeistof skep as die gewone.

Metode om die resolusie van tomografiese beelde te verhoog deur die dipool geometrie in die magnetiese spoel te verander 18592_3
Beeld van die vrywillige brein- en radiofrekwensieverspreiding

Magnetiese velde verkry met behulp van die ontwikkelde gefaseerde rooster / © Avvvich et al. / Magnetiese resonansie in medisyne, 2021

Om 'n radiofrekwensie magnetiese veld in tamograwe met 'n veldvlak te skep, gebruik meer as sewe Tesla-gebruik gefaseerde antenna-skikkings. Hulle het 'n belangrike voordeel: laat jou toe om die lokalisering van die navorsingsvak te verander, sonder om terselfdertyd die rooster self te beweeg. Dipool antennas kan toegedien word as elemente van die rooster. Daar kan egter 'n verband wees tussen aktiewe dipole, wat die doeltreffendheid van die hele radiofrekwensie-spoel verminder.

Om dit te voorkom, word passiewe dipole gebruik. Gewoonlik is hulle in parallel aktief, en dit los die probleem op. Maar hierdie metode moet met omsigtigheid gebruik word, aangesien te groot passiewe dipoles met die veld in wisselwerking is, wat sy homogeniteit dra, wat uiteindelik lei tot 'n afname in die gehalte van die finale prentjie, wat beteken dat die resultate van die hele mediese ondersoek.

Wetenskaplikes van die Universiteit van ITMO het die geometrie van dipoles verander en passiewe dipoles loodreg op aktief geplaas. Om ook 'n sterk elektriese verband tussen die dipole van fisici te verseker, is 'n passiewe element na die einde van die gril verskuif. Voordat u voortgaan om 'n nuwe antenna-rooster te skep, het die navorsers modellering uitgevoer, wat dit moontlik gemaak het om die struktuur te optimaliseer. Die doeltreffendheid daarvan is wiskundig getoets en die gebruik van rekenaar simulasie. Daarbenewens het fisici 'n eksperiment gedoen deur 'n volwasse mans se brein MRI te maak. Die tjek het getoon dat so 'n dipoolligging die probleem wat met die homogeniteit van die veld geassosieer word, oplos, en die verhouding tussen aktiewe dipole verskyn nie.

Bron: Naakte Wetenskap

Lees meer