Menetelmä tomografisten kuvien tarkkuuden lisäämiseksi muuttamalla dipoli-geometriaa magneettikäämillä

Anonim
Menetelmä tomografisten kuvien tarkkuuden lisäämiseksi muuttamalla dipoli-geometriaa magneettikäämillä 18592_1
Menetelmä tomografisten kuvien tarkkuuden lisäämiseksi muuttamalla dipoli-geometriaa magneettikäämillä

Tutkimusta tuki Venäjän tieteellisen rahaston presidentin ohjelma ja julkaisi lääketieteen magneettisessa resonanssissa. "Globaalisti löytömme mahdollistaa asteittaiset ristikot MRI: lle ja nopeuttaa niiden käyttöönottoa kliiniseen käytäntöön", kertoo yhden artikkelin kirjoittajista, St. George Solomachin jatko-opiskelijan, - vaiheittaiset ristikot mahdollistavat paljon suuremman Skannausalue ja myös paremmin hallita itse prosessia. Lopullisen tuloksen tulkinta helpottuu ja nopeampi. "

Magneettinen resonanssin topografia - modernin lääketieteen menetelmä on yhtä tärkeä kuin kallis. Sen avulla voit tutustua henkilön sisäisiin elimiin ei-invasiivisessa (ilman suoraa ruumiinavausta) ja käytännössä ei ole ionisoivaa vaikutusta röntgenmaisgrafiaan verrattuna. Yksi laite on kuitenkin arvoltaan vähintään 15 miljoonaa ruplaa (ei lasketa palvelun kustannuksia) ja vie paikan, joka vastaa pienen varastointialueella.

Samanaikaisesti kuvien laatu ja tarkkuus jättävät usein paljon toivomisen. Kliinisten MRI: n tehtävissä käytetään puolitasolla puolen ja kolmen TESLA: n kanssa. Kuitenkin tutkimukseen liittyvistä tehtävistä, joissa vaaditaan saamaan enimmäisresoluutio, tomaatteja, joissa on seitsemän tai useampia TESLA: ta.

MRI: n toimintaperiaate perustuu radiotaajuisen magneettikentän vuorovaikutukseen vety-ytimellä. Samaan aikaan, koska vetyatomien ytimet kehossa ovat pieniä magneetteja, ne suuntautuvat pitkin kenttälinjoja, jotka muuttuvat yhteen suuntaan.

Menetelmä tomografisten kuvien tarkkuuden lisäämiseksi muuttamalla dipoli-geometriaa magneettikäämillä 18592_2
Yksi artikkelin kirjoittajista George SoloMach / © ITMOn yliopiston lehdistöpalvelu

Totta, tämä tilanne on energisesti kannattamaton, ja atomit palautetaan "tavalliseen" tilaan niin nopeasti, heti kun he voivat korostaa ylimääräistä energiaa. Se on sen mukaan, että voi ymmärtää, onko ihmisen oikeassa kudoksessa tietyn aineen monia aineita. Näin ollen aivojen aktiivisuus tutkitaan - loppujen lopuksi enemmän verta (ja siten vedyn atomeja) tietyllä alueella, sitä korkeampi aktiivisuus. On myös mahdollista havaita kasvaimet varhaisvaiheissa, koska kyseiset solut luovat enemmän nestettä kuin tavallinen.

Menetelmä tomografisten kuvien tarkkuuden lisäämiseksi muuttamalla dipoli-geometriaa magneettikäämillä 18592_3
Vapaaehtoisten aivojen ja radiotaajuisen jakelun kuva

Magneettiset kentät, jotka on saatu kehitettyyn vaiheittaiseen hila / © Avdievich et ai. / Magneettinen resonanssi lääketieteessä, 2021

Voit luoda radiotaajuisen magneettikentän toistossa kenttätasolla, yli seitsemän TESLA käyttää vaiheittaisia ​​antenniryhmiä. Heillä on tärkeä etu: voit muuttaa tutkimusaiheen lokalisointia liikkumatta samanaikaisesti ristikko itse. Dipoli-antenneja voidaan käyttää ristikkona elementteinä. Aktiivisten dipolien välillä voi kuitenkin olla yhteys, mikä vähentää koko radiotaajuuskäämin tehokkuutta.

Tämän estämiseksi käytetään passiivisia dipoleja. Yleensä ne sijaitsevat rinnakkain aktiivisina, ja se ratkaisee ongelman. Tätä menetelmää olisi kuitenkin käytettävä varoen, koska liian suuret passiiviset dipolit ovat vuorovaikutuksessa kentän kanssa, portaat sen homogeenisuutta, joka johtaa lopulta lopullisen kuvanlaadun vähenemiseen, mikä tarkoittaa, että koko lääkärintarkastuksen tulokset.

ITMOn yliopiston tutkijat muutti dipolien geometriaa, asettaen passiiviset dipolit, jotka ovat kohtisuorassa aktiiviseksi. Myös fyysikkojen dipolien välisen voimakkaan sähköyhteyden varmistamiseksi passiivinen elementti siirrettiin säleikön päähän. Ennen kuin jatkat uuden antenniverkon luomista tutkijat suorittaneet mallinnuksen, mikä mahdollisti rakenteen optimointia. Sen tehokkuus testattiin matemaattisesti ja käyttäen tietokoneen simulointia. Lisäksi fyysiset tekivät kokeilun tekemällä aikuisten miesten aivot MRI. Tarkastus osoitti, että tällainen dipolipaikka ratkaisee kentän homogeenisyyteen liittyvän ongelman ja aktiivisten dipolien välinen suhde ei näy.

Lähde: Alasti tiede

Lue lisää