Metoda za povećanje rezolucije tomografskih slika promjenom dipolne geometrije u magnetskom zavojnicu

Anonim
Metoda za povećanje rezolucije tomografskih slika promjenom dipolne geometrije u magnetskom zavojnicu 18592_1
Metoda za povećanje rezolucije tomografskih slika promjenom dipolne geometrije u magnetskom zavojnicu

Studija je podržala predsjednički program ruskog naučnog fonda i objavljen u magnetskoj rezonanci u medicini. "Globalno, naše otkriće omogućit će razvijanje faze relacije za istraživanje MRI i ubrzati njihovo uvođenje u kliničku praksu", objašnjava jedan od autora članka, diplomirani student St. George Solomacha, - faze rešetke omogućavaju vam da pokrijete mnogo veće Skeniranje, a također bolje kontrolirati sam proces. Tumačenje konačnog rezultata postaje lakše i brže. "

Topografija magnetne rezonancije - metoda u modernom lijeku važna je kao skupa. Omogućuje vam istraživanje unutrašnjih organa osobe u neinvazivnom (bez direktne obdukcije) i praktično nema ionizirajuće učinak u odnosu na rendgenski rajsku tomografiju. Međutim, jedan aparat vrijedi manje od 15 milijuna rubalja (ne računajući troškove usluge) i zauzima mjesto proporcionalno malim skladištem.

Istovremeno, kvaliteta i tačnost slika često puno ostavljaju za željenu. U zadacima kliničkog MRI-a koristi se tomografi sa nivoom polja od pola i tri Tesla. Međutim, za zadatke povezane s istraživanjima gdje je potrebno dobiti maksimalnu rezoluciju, korišteni su tomografi sa nivoom polja sedam ili više Tesla.

Načelo rada MRI temelji se na interakciji radiofrekvencijskog magnetskog polja s hidrogen jezgrama. Istovremeno, budući da su jezgre atoma vodika u našem tijelu male magnete, oni su orijentirani duž polja koji se okreću u jednom smjeru.

Metoda za povećanje rezolucije tomografskih slika promjenom dipolne geometrije u magnetskom zavojnicu 18592_2
Jedan od autora članka George Solomach / © Press služba Univerziteta u Itmou

Istina, ova je situacija energetski neprofitabilnost, a atomi se vraćaju u njihovu "uobičajenu" državu tako brzo, čim mogu naglasiti višak energije. Prema svom broju koji može razumjeti postoji li mnogo atoma određene supstance u pravo tkivu čovjeka. Dakle, aktivnost mozga se istražuje - na kraju krajeva, više krvi (i zato vode s atomima vodika) u određenom području, veća je njena aktivnost. Moguće je i otkriti tumore u ranim fazama, jer pogođene ćelije stvaraju tekućinu od uobičajenog.

Metoda za povećanje rezolucije tomografskih slika promjenom dipolne geometrije u magnetskom zavojnicu 18592_3
Slika volonterskog raspodjele mozga i radiofrekvencije

Magnetna polja dobivena korištenjem razvijene faze rešetke / © Avdievich i sur. / Magnetna rezonanca u medicini, 2021

Da biste stvorili radio frekvencijsko magnetno polje u tomografskim putem s nivoom polja, više od sedam Tesli koristite faze antene antene. Oni imaju važnu prednost: omogućuju vam promjenu lokalizacije tegeta istraživanja, a da ne krenemo u isto vrijeme i sama rešetka. Dipole antene mogu se primijeniti kao elementi rešetke. Međutim, može postojati veza između aktivnih dipola, što smanjuje efikasnost cijele radiofrekvencijske zavojnice.

Da bi se spriječilo, koriste se pasivni dipola. Obično se nalaze u paralelnoj aktivnoj, a rješava problem. Ali ova metoda treba koristiti s oprezom, jer su prevelike pasivne dipolene interakcije s poljem, koje prenose njegovu homogenost, što u konačnici dovodi do smanjenja kvalitete konačne slike, što znači da su rezultati čitavog ljekarskog pregleda.

Naučnici sa Univerziteta u ITMO-a promijenili su geometru dipola, postavljajući pasivne dipole okomito na aktivne. Također, kako bi se osigurala snažna električna veza između dipola fizičara, pasivni element premješten je na kraj rešetke. Prije nego što nastavite s kreiranjem nove antenske rešetke, istraživači su izvršili modeliranje, što je omogućilo optimizaciju strukture. Njegova je efikasnost testirana matematički i korištenjem računarske simulacije. Pored toga, fizičari su proveli eksperiment čineći odraslih muškaraca MRI. Ček je pokazao da takva lokacija dipola riješi problem povezan s homogenošću polja, a odnos između aktivnih dipola se ne pojavljuje.

Izvor: Gola nauka

Čitaj više