Meetod tomograafiliste kujutiste eraldusvõime suurendamiseks, muutes dipooli geomeetria magnetilises rullis

Anonim
Meetod tomograafiliste kujutiste eraldusvõime suurendamiseks, muutes dipooli geomeetria magnetilises rullis 18592_1
Meetod tomograafiliste kujutiste eraldusvõime suurendamiseks, muutes dipooli geomeetria magnetilises rullis

Uuringut toetas Venemaa teadusfondi presidendikaprogramm ja avaldati magnetresonantsi magnetiinis meditsiinis. "Ülemaailmselt võimaldab meie avastus arendada järk-järgult MRI-sse ja kiirendada nende tutvustamist kliiniliseks praktikaks," selgitatakse ühte artikli ühte autoritest, St. George Solomachi lõpetaja üliõpilasel, - järk-järgult võimaldavad palju suuremat Scan Area ja ka paremini kontrollida protsessi ise. Lõpptulemuse tõlgendamine muutub lihtsamaks ja kiiremaks. "

Magnetresonantsi topograafia - kaasaegse meditsiini meetod on sama oluline kui kallis. See võimaldab teil uurida invasiivse isiku siseorganeid (ilma otsese lahkamiseta) ja praktiliselt ei ole röntgentomograafiaga võrreldes ioniseerivat toimet. Üks aparaat on siiski väärt mitte vähem kui 15 miljonit rubla (ei arvesta teenuse maksumust) ja hõivab koht, mis on vastavuses väikese ladustamisalaga.

Samal ajal jätavad piltide kvaliteet ja täpsus sageli palju soovima. Kliiniliste MRI ülesannetes kasutatakse tomograafid poole tasemega poole ja kolm TESLA-d. Teadusuuringutega seotud ülesannete puhul, kus on vaja maksimaalse resolutsiooni saavutamiseks vaja, kasutatakse tomograafi valdkonnas seitse või enam TESLAt.

MRI tööpõhimõte põhineb raadiosagedusliku magnetvälja koostoimel vesiniku nuclei-ga. Samal ajal, kuna meie keha vesinikuaatomite tuum on väikesed magnetid, nad on orienteeritud piki valdkondade sisselülitamist ühes suunas.

Meetod tomograafiliste kujutiste eraldusvõime suurendamiseks, muutes dipooli geomeetria magnetilises rullis 18592_2
Üks autorite artikli George Solomach / © Pressiteenistus Ülikooli ITMO

Tõsi, see olukord on energiliselt kahjumlik ja aatomid tagastatakse nende "tavalisele" riigile nii kiiresti niipea, kui nad saavad esile tõsta liigset energiat. See on vastavalt selle numbrile, et saab aru, kas inimese õiges koes on palju teatud aine aatomeid. Seega uurib aju aktiivsust - pärast seda, kui rohkem verd (ja seetõttu vesi vesinikuaatomitega) teatud piirkonnas, seda suurem on selle aktiivsus. Samuti on võimalik avastada kasvajaid varases staadiumis, kuna mõjutatud rakud loovad tavalisest rohkem vedeliku.

Meetod tomograafiliste kujutiste eraldusvõime suurendamiseks, muutes dipooli geomeetria magnetilises rullis 18592_3
Pilt vabatahtliku aju ja raadiosageduse jaotus

Magnetväljad, mis on saadud arenenud järkjärgulise võre / © AvDievich et al. / Magnetresonants meditsiinis, 2021

Et luua raadiosagedusliku magnetvälja tomograafiates valdkonnas taset, rohkem kui seitse TESLA kasutavad faasitud antenn massiivid. Neil on oluline eelis: võimaldada teil muuta uurimissubjekti lokaliseerimist, ilma liikuma samal ajal võre ise. Ditoli antennid saab rakendada võre elemente. Siiski võib esineda seost aktiivsete dipidemete vahel, mis vähendab kogu raadiosagedusliku rulli tõhusust.

Selle vältimiseks kasutatakse passiivseid dipooli. Tavaliselt asuvad nad paralleelselt aktiivselt ja see lahendab probleemi. Kuid seda meetodit tuleks kasutada ettevaatusega, kuna liiga suured passiivsed dipoolid suhtlevad põlluga, mis hõlmab selle homogeensust, mis lõppkokkuvõttes toob lõpuks kaasa lõpp-pildi kvaliteedi vähenemise, mis tähendab, et kogu tervisekontrolli tulemused.

Teadlased Ülikooli ITMO muutnud geomeetria dipooli, paigutades passiivseid dipooli risti aktiivse. Samuti, et tagada tugeva elektriühenduse füüsikute dipooli vahel, viidi passiivne element võre lõpuni. Enne uue antenni võre loomise jätkamist teostas teadlased modelleerimist, mis võimaldas struktuuri optimeerida. Selle tõhusust testiti matemaatiliselt ja arvuti simulatsiooni abil. Lisaks teostasid füüsikud eksperimendid, muutes täiskasvanud meeste aju MRI. Kontrollimisel näitas, et selline dipooli asukoht lahendab probleemi, mis on seotud põllu homogeensusega ja aktiivsete dipidelite vaheline suhe ei ilmu.

Allikas: alasti teadus

Loe rohkem