磁気コイル内の双極子形状を変えることによる断層画像の解像度を高める方法

Anonim
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磁気コイル内の双極子形状を変えることによる断層画像の解像度を高める方法

この研究はロシアの科学的基金の大統領プログラムによって支えられ、医学の磁気共鳴のマネキンに掲載されました。 「世界的に、私たちの発見は研究MRIのための段階的格子を開発し、臨床診療の導入を加速することを可能にします」と、St. George Solomachの大学院生の著者の1つを説明しています。スキャンエリア、そしてまたプロセス自体をよりよく制御します。最終結果の解釈が容易かつ速くなります。」

磁気共鳴トポグラフィー - 現代医学の方法は高価なものと同じくらい重要です。それはあなたが非侵襲的な(直接剖検なし)、そして実質的にX線断層撮影と比較して実質的にイオン化効果を持っていない人の内臓を探索することを可能にする。しかしながら、1つの装置は1500万ルーブル以上(サービスコストを数えていない)の価値があり、小さな記憶領域で釣り合っている場所を占める。

同時に、画像の品質と正確さはしばしば望まれることが多い。臨床MRIの課題において、半分の視野レベルを有する断層撮影装置が使用される。しかしながら、最大解像度を得ることが要求される研究に関連するタスクは、フィールドレベル7以上のテスラを有する断層撮影を使用する。

MRIの動作原理は、高周波磁場と水素核との相互作用に基づいている。同時に、当社の体内の水素原子の核が小さい磁石であるため、それらは一方向に回転する視野線に沿って配向されている。

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記事ジョージソロマッハの著者の1つ/©ITMO大学のプレスサービス

真のように、この状況は精力的に不可能なものであり、そして原子は過剰なエネルギーを強調することができるとすぐに、それほど速く彼らの「通常の」状態に戻されます。それは、人の正しい組織にある物質の多くの原子があるかどうかを理解できるのはその数に従っています。したがって、脳の活性を調べる - 結局、ある領域に、より多くの血液(それゆえ水素原子を有する水)がその活性が高くなる。影響を受ける細胞は通常よりも多くの流体を作り出すため、初期段階で腫瘍を検出することも可能です。

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ボランティア脳と無線周波数分布のイメージ

開発された段階的格子/©Avdievich et al。 /医学における磁気共鳴、2021

フィールドレベルを持つ断層撮影で無線周波数磁場を作成するには、7つ以上のTESLAがフェイズドアンテナアレイを使用します。それらは重要な利点を持っています:ラティス自体と同時に動かさずに、研究対象の局在化を変更することを可能にします。双極子アンテナは格子の要素として適用することができる。しかしながら、活性双極子間の接続があり、これは全体的な周波数コイル全体の効率を低下させる。

これを防ぐために、受動的な双極子が使用されます。通常、それらは並列にアクティブになっていて、問題を解決します。しかし、どちらの受動的な双極子がその分野と相互作用し、最終的に最終写真の品質が低下することをもたらすので、この方法は注意して使用する必要があります。

ITMO大学の科学者たちは、双極子の幾何学を活発に垂直に配置した。また、物理学者の双極子間の強い電気的接続を確実にするために、受動的要素をグリルの端部に移動した。新しいアンテナ格子の作成に進む前に、研究者は構造を最適化することを可能にしたモデリングを実行しました。その効率は数学的に、そしてコンピュータシミュレーションを使用してテストされました。さらに、物理学者は成人の男性の脳のMRIを作ることによって実験を行った。このような双極子位置が現場の均一性に関連する問題を解決し、活性双極子間の関係は現れないことを示した。

出典:裸の科学

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