Mètode per augmentar la resolució d'imatges tomogràfiques canviant la geometria dipolar a la bobina magnètica

Anonim
Mètode per augmentar la resolució d'imatges tomogràfiques canviant la geometria dipolar a la bobina magnètica 18592_1
Mètode per augmentar la resolució d'imatges tomogràfiques canviant la geometria dipolar a la bobina magnètica

L'estudi va ser recolzat pel programa presidencial del Fons Científic Rus i publicat a la magnetina de ressonància magnètica en medicina. "A nivell mundial, el nostre descobriment permetrà desenvolupar les gelosies graduals per a la RECERCA MRI i accelerar la seva introducció a la pràctica clínica", explica un dels autors de l'article, l'estudiant de postgrau de St. George Solomach, - les tèxies fasades us permeten cobrir molt més gran Àrea d'escaneig, i també controlar millor el procés mateix. La interpretació del resultat final es fa més fàcil i més ràpid ".

Topografia de ressonància magnètica: el mètode en medicina moderna és tan important com costosa. Li permet explorar els òrgans interns d'una persona en no invasiva (sense autòpsia directa) i pràcticament no té un efecte ionitzador en comparació amb la tomografia de raigs X. No obstant això, un aparell val la pena no menys de 15 milions de rubles (sense comptar el cost del servei) i ocupa un lloc proporcional a una petita zona d'emmagatzematge.

Al mateix temps, la qualitat i la precisió de les imatges solen deixar molt a desitjar. En les tasques de la ressonància magnètica clínica, s'utilitzen tomògrafs amb un nivell de camp de mig i tres tesla. Tanmateix, per a les tasques associades a la investigació on es requereix per obtenir la resolució màxima, s'utilitzen tomògrafs amb un nivell de camp set o més TESLA.

El principi de funcionament de la MRI es basa en la interacció d'un camp magnètic de freqüència de radiofreqüència amb nuclis d'hidrogen. Al mateix temps, ja que els nuclis d'àtoms d'hidrogen al nostre cos són imants petits, estan orientats al llarg de les línies de camp que es converteixen en una direcció.

Mètode per augmentar la resolució d'imatges tomogràfiques canviant la geometria dipolar a la bobina magnètica 18592_2
Un dels autors de l'article George Solomach / © Servei de premsa de la Universitat d'ITMO

És cert que aquesta situació és energèticament inutilitzable, i els àtoms es retornen al seu estat "habitual" tan ràpidament, tan aviat com puguin destacar l'excés d'energia. Segons el seu nombre que es pot entendre si hi ha molts àtoms d'una determinada substància en el teixit dret de l'home. Per tant, l'activitat del cervell s'investiga - després de tot, més sang (i per tant aigua amb àtoms d'hidrogen) en una àrea determinada, major serà la seva activitat. També és possible detectar tumors en les primeres etapes, ja que les cèl·lules afectades creen més fluides que l'habitual.

Mètode per augmentar la resolució d'imatges tomogràfiques canviant la geometria dipolar a la bobina magnètica 18592_3
Imatge de la distribució voluntària del cervell i de la radiofreqüència

Camps magnètics obtinguts utilitzant la xarxa fasada desenvolupada / © Avorievich et al. / Ressonància magnètica en medicina, 2021

Per crear un camp magnètic de freqüència de radiofreqüència en tomògrafs amb un nivell de camp, més de set Tesla utilitza matrius d'antena gradual. Tenen un avantatge important: permeten canviar la localització del subjecte de recerca, sense moure's al mateix temps la pròpia xarxa. Les antenes de dipol es poden aplicar com a elements de la xarxa. No obstant això, hi pot haver una connexió entre dipols actius, que redueix l'eficiència de tota la bobina de radiofreqüència.

Per evitar-ho, s'utilitzen els dipols passius. Normalment es troben en paral·lel actiu, i soluciona el problema. Però aquest mètode s'hauria d'utilitzar amb precaució, ja que els dipols passius massa grans interactuen amb el camp, portant la seva homogeneïtat, que finalment condueix a una disminució de la qualitat de la imatge final, la qual cosa significa que els resultats de l'examen mèdic sencer.

Els científics de la Universitat d'Itmo van canviar la geometria dels dipols, col·locant dipols passius perpendiculars a actius. A més, per garantir una forta connexió elèctrica entre els dipols de físics, es va traslladar un element passiu al final de la graella. Abans de procedir a la creació d'una nova xarxa d'antena, els investigadors van realitzar la modelització, cosa que va permetre optimitzar l'estructura. La seva eficiència es va provar matemàticament i utilitzant la simulació per ordinador. A més, els físics van realitzar un experiment fent una ressonància magnètica del cervell per a homes adults. El xec va mostrar que aquesta ubicació dipolar soluciona el problema associat a l'homogeneïtat del camp, i la relació entre els dipols actius no apareix.

Font: Ciència nua

Llegeix més