Η μελέτη υποστηρίχθηκε από το προεδρικό πρόγραμμα του ρωσικού επιστημονικού ταμείου και δημοσιεύθηκε στη μαγνητίνη του μαγνητικού συντονισμού στην ιατρική. "Παγκοσμίως, η ανακάλυψή μας θα επιτρέψει την ανάπτυξη σταδιακά πλέγμα για την έρευνα και την επιτάχυνση της εισαγωγής τους στην κλινική πρακτική", εξηγεί έναν από τους συγγραφείς του άρθρου, μεταπτυχιακός φοιτητής του Αγίου Γεωργίου Solomach, - τα σταδιακά πλέγματα σας επιτρέπουν να καλύψετε πολύ μεγαλύτερο την περιοχή σάρωσης και επίσης να ελέγξει καλύτερα τη διαδικασία. Η ερμηνεία του τελικού αποτελέσματος γίνεται ευκολότερη και ταχύτερη ».
Τοπογραφία μαγνητικού συντονισμού - η μέθοδος στη σύγχρονη ιατρική είναι εξίσου σημαντική. Σας επιτρέπει να εξερευνήσετε τα εσωτερικά όργανα ενός ατόμου σε μη επεμβατική (χωρίς άμεση αυτοψία) και πρακτικά δεν έχουν αποτέλεσμα ιοντίζουσας επίδρασης σε σύγκριση με την τομογραφία ακτίνων Χ. Ωστόσο, μία συσκευή αξίζει όχι λιγότερο από 15 εκατομμύρια ρούβλια (χωρίς να υπολογίζει το κόστος της υπηρεσίας) και καταλαμβάνει μια θέση ανάλογη με ένα μικρό χώρο αποθήκευσης.
Ταυτόχρονα, η ποιότητα και η ακρίβεια των εικόνων συχνά αφήνουν πολλά επιθυμητά. Στα καθήκοντα της κλινικής MRI, χρησιμοποιούνται τομογραφίες με ένα επίπεδο πεδίου μισού και τριών TESLA. Ωστόσο, για τα καθήκοντα που σχετίζονται με την έρευνα, όπου απαιτείται η μέγιστη ανάλυση, οι τομογραφίες με επίπεδο πεδίου επτά ή περισσότερο TESLA χρησιμοποιούνται.
Η αρχή της λειτουργίας της MRI βασίζεται στην αλληλεπίδραση ενός μαγνητικού πεδίου ραδιοσυχνότητας με πυρήνες υδρογόνου. Ταυτόχρονα, καθώς οι πυρήνες των ατόμων υδρογόνου στο σώμα μας είναι μικροί μαγνήτες, προσανατολίζονται κατά μήκος των γραμμών πεδίου που στρέφονται προς μία κατεύθυνση.
Είναι αλήθεια ότι αυτή η κατάσταση είναι ενεργά ασύμφορη και τα άτομα επιστρέφονται στο "συνηθισμένο" τους κράτος τόσο γρήγορα, μόλις μπορέσουν να τονίσουν την υπερβολική ενέργεια. Είναι σύμφωνα με τον αριθμό του ότι μπορεί κανείς να καταλάβει εάν υπάρχουν πολλά άτομα μιας συγκεκριμένης ουσίας στον σωστό ιστό του ανθρώπου. Έτσι, η δραστηριότητα του εγκεφάλου διερευνάται - τελικά, όσο περισσότερο αίμα (και επομένως νερό με άτομα με υδρογόνο) σε μια συγκεκριμένη περιοχή, τόσο μεγαλύτερη είναι η δραστηριότητά του. Είναι επίσης δυνατή η ανίχνευση όγκων στα αρχικά στάδια, καθώς τα επηρεαζόμενα κύτταρα δημιουργούν πιο υγρό από το συνηθισμένο.
Μαγνητικά πεδία που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας το αναπτυγμένο σταδιακό πλέγμα / © Avdievich et αϊ. / Μαγνητικός συντονισμός στην ιατρική, 2021
Για να δημιουργήσετε ένα μαγνητικό πεδίο ραδιοσυχνότητας σε τομογραφίες με στάθμη πεδίου, περισσότερες από επτά τις συσκευές κεραίας σταδιακής κεραίας TESLA. Έχουν ένα σημαντικό πλεονέκτημα: σας επιτρέπουν να αλλάξετε τον εντοπισμό του ερευνητικού θέματος, χωρίς να μετακινηθείτε ταυτόχρονα το ίδιο το πλέγμα. Οι κεραίες διπόλου μπορούν να εφαρμοστούν ως στοιχεία του πλέγματος. Ωστόσο, μπορεί να υπάρχει σύνδεση μεταξύ ενεργών διπώλων, η οποία μειώνει την αποτελεσματικότητα ολόκληρου του πηνίου ραδιοσυχνότητας.
Για να αποφευχθεί αυτό, χρησιμοποιούνται παθητικές διπόλες. Συνήθως βρίσκονται παράλληλα ενεργά και επιλύει το πρόβλημα. Αλλά αυτή η μέθοδος θα πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή, δεδομένου ότι οι υπερβολικά μεγάλες παθητικές διπόλες αλληλεπιδρούν με το πεδίο, που μεταφέρουν την ομοιογένειά του, η οποία τελικά οδηγεί σε μείωση της ποιότητας της τελικής εικόνας, πράγμα που σημαίνει ότι τα αποτελέσματα ολόκληρης της ιατρικής εξέτασης.
Οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του ITMO άλλαξαν τη γεωμετρία των διπόλων, τοποθετώντας παθητικές διπόλες κάθετες σε ενεργό. Επίσης, για να εξασφαλιστεί μια ισχυρή ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ των διπώλων φυσικών, ένα παθητικό στοιχείο μεταφέρθηκε στο τέλος της μάσκας. Πριν προχωρήσετε στη δημιουργία ενός νέου Lattice κεραίας, οι ερευνητές πραγματοποίησαν μοντελοποίηση, γεγονός που επέτρεψε τη βελτιστοποίηση της δομής. Η αποτελεσματικότητά της δοκιμάστηκε μαθηματικά και χρησιμοποιώντας προσομοίωση υπολογιστών. Επιπλέον, οι φυσικοί πραγματοποίησαν ένα πείραμα κάνοντας μια μαγνήτη του εγκεφάλου των ενηλίκων. Ο έλεγχος έδειξε ότι μια τέτοια θέση διπόλου λύνει το πρόβλημα που σχετίζεται με την ομοιογένεια του πεδίου και δεν εμφανίζεται η σχέση μεταξύ των ενεργών διπώλων.
Πηγή: Γυμνή επιστήμη