Méthode pour augmenter la résolution des images tomographiques en modifiant la géométrie dipolaire dans la bobine magnétique

Anonim
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Méthode pour augmenter la résolution des images tomographiques en modifiant la géométrie dipolaire dans la bobine magnétique

L'étude a été appuyée par le programme présidentiel du Fonds scientifique russe et publié dans la magnétine de la résonance magnétique en médecine. "Au niveau mondial, notre découverte permettra de développer des treillis phasés pour la recherche sur l'IRM et d'accélérer leur introduction dans la pratique clinique", explique l'un des auteurs de l'article, étudiant diplômé de Saint-George Solomach, - Les treillis phasés vous permettent de couvrir beaucoup plus grand Zone de numérisation et contrôler également le processus lui-même. L'interprétation du résultat final devient plus facile et plus rapide. "

Topographie de résonance magnétique - La méthode de la médecine moderne est aussi importante que coûteuse. Il vous permet d'explorer les organes internes d'une personne en non invasif (sans autopsie directe) et n'a pratiquement pas d'effet ionisant par rapport à la tomographie des rayons X. Cependant, un appareil ne vaut pas moins de 15 millions de roubles (ne pas compter le coût du service) et occupe une place à la mesure d'une petite zone de stockage.

Dans le même temps, la qualité et la précision des images laissent souvent beaucoup à désirer. Dans les tâches de l'IRM clinique, les tomographes avec un niveau de terrain de demi et trois Tesla sont utilisés. Toutefois, pour les tâches associées à la recherche où il est nécessaire d'obtenir la résolution maximale, les tomographes avec un niveau de terrain de sept ou plus TESLA sont utilisés.

Le principe de fonctionnement de l'IRM est basé sur l'interaction d'un champ magnétique radiofréquence avec des noyaux d'hydrogène. Dans le même temps, car les noyaux d'atomes d'hydrogène dans notre corps sont de petits aimants, ils sont orientés le long des lignes de champ tournant dans une direction.

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Un des auteurs de l'article George Solomach / © Presse Service de l'Université d'ITMO

Certes, cette situation est énergiquement non rentable et les atomes sont renvoyés à leur état "habituel" si rapidement, dès qu'ils pourraient souligner l'excès d'énergie. C'est selon son nombre que l'on puisse comprendre s'il existe de nombreux atomes d'une certaine substance dans le tissu droit de l'homme. Ainsi, l'activité du cerveau est examinée - après tout, plus le sang (et donc l'eau avec des atomes d'hydrogène) dans une certaine zone, plus son activité est élevée. Il est également possible de détecter les tumeurs aux premières étapes, car les cellules touchées créent plus de fluide que l'habitude.

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Image de la distribution du cerveau et de la radiofréquence bénévole

Champs magnétiques obtenus à l'aide du réseau élastique développé / © Avdiparch et al. / Résonance magnétique en médecine, 2021

Pour créer un champ magnétique de radiofréquence dans les tomographes avec un niveau de champ, plus de sept matrices d'antenne à l'aide de TESLA. Ils ont un avantage important: vous permettent de changer la localisation du sujet de la recherche, sans bouger en même temps que le réseau lui-même. Les antennes dipolaires peuvent être appliquées comme des éléments du réseau. Cependant, il peut y avoir une connexion entre les dipôles actifs, ce qui réduit l'efficacité de l'ensemble de la bobine de fréquence radio.

Pour éviter cela, des dipôles passifs sont utilisés. Habituellement, ils sont situés en parallèle actif et cela résout le problème. Mais cette méthode doit être utilisée avec prudence, car les dipôles passifs trop importants interagissent avec le champ, portant son homogénéité, qui entraîne finalement une diminution de la qualité de la photo finale, ce qui signifie que les résultats de l'examen médical complet.

Les scientifiques de l'Université d'ITMO ont modifié la géométrie des dipôles, plaçant des dipôles passives perpendiculaires à actifs. En outre, pour assurer une forte connexion électrique entre les dipôles des physiciens, un élément passif a été déplacé vers la fin de la grille. Avant de procéder à la création d'une nouvelle treillis d'antenne, les chercheurs ont effectué la modélisation, ce qui permettait d'optimiser la structure. Son efficacité a été testée mathématiquement et utiliser une simulation informatique. En outre, les physiciens ont mené une expérience en faisant une IRM cérébrale pour hommes adultes. La vérification a montré qu'un tel emplacement dipolaire résout le problème associé à l'homogénéité du champ et la relation entre Dipoles actifs n'apparaît pas.

Source: science nue

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