მეთოდი ტომოგრაფიული გამოსახულების რეზოლუციის გაზრდის გზით მაგნიტური კოილის დიპოლური გეომეტრიის შეცვლით

Anonim
მეთოდი ტომოგრაფიული გამოსახულების რეზოლუციის გაზრდის გზით მაგნიტური კოილის დიპოლური გეომეტრიის შეცვლით 18592_1
მეთოდი ტომოგრაფიული გამოსახულების რეზოლუციის გაზრდის გზით მაგნიტური კოილის დიპოლური გეომეტრიის შეცვლით

კვლევა მხარს უჭერდა რუსეთის სამეცნიერო ფონდის საპრეზიდენტო პროგრამას და მედიცინაში მაგნიტური რეზონანსის მაგნიტინში გამოქვეყნდა. "გლობალურად, ჩვენი აღმოჩენა საშუალებას მოგცემთ განავითაროს კვლევითი MRI- ის ეტაპობრივი ლატვიები და დააჩქაროს მათი შესავალი კლინიკურ პრაქტიკაში", განმარტავს სტატიის ერთ-ერთ ავტორს, წმინდა გიორგის სოლომაკის სამაგისტრო კურსდამთავრებულებს, სკანირების ფართობი, და ასევე უკეთესი კონტროლი პროცესი თავად. საბოლოო შედეგის ინტერპრეტაცია ხდება ადვილი და სწრაფად. "

მაგნიტური რეზონანსი ტოპოგრაფია - თანამედროვე მედიცინის მეთოდი, როგორც ძვირია. ეს საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ პირის შიდა ორგანოების არასამთავრობო ინვაზიური (გარეშე პირდაპირი autopsy) და პრაქტიკულად არ აქვს ionizing ეფექტი შედარებით რენტგენის ტომოგრაფიასთან შედარებით. თუმცა, ერთი აპარატი ღირს არანაკლებ 15 მილიონ რუბლს (არ ითვლის მომსახურების ღირებულებას) და ადგენს მცირე შენახვის ზონას.

ამავდროულად, სურათების ხარისხი და სიზუსტე ხშირად ბევრს დატოვებს. კლინიკური MRI- ის ამოცანებში გამოიყენება ნახევარი და სამი Tesla- ს ტომოგრაფიები. თუმცა, კვლევით ამოცანებისათვის, სადაც საჭიროა მაქსიმალური რეზოლუციის მიღება, გამოყენებულია საველე დონის ტომოგრაფიები შვიდი ან მეტი Tesla.

MRI- ის ფუნქციონირების პრინციპი ეფუძნება რადიოსიხშირული მაგნიტური ველის ურთიერთქმედებას წყალბადის ბირთვებთან. ამავდროულად, ჩვენი სხეულის წყალბადის ატომების ბირთვების მცირე მაგნიტებია, ისინი ორიენტირებულია ერთ მიმართულებით.

მეთოდი ტომოგრაფიული გამოსახულების რეზოლუციის გაზრდის გზით მაგნიტური კოილის დიპოლური გეომეტრიის შეცვლით 18592_2
სტატიის ერთ-ერთი ავტორი ჯორჯ სოლომაკი / © ITMO უნივერსიტეტის პრესსამსახური

მართალია, ეს სიტუაცია ენერგიულად არაპროფესიონალურია და ატომები დაბრუნდებიან თავიანთ "ჩვეულებრივი" სახელმწიფოში, როგორც კი, როგორც კი მათ შეუძლიათ აღინიშნოს ჭარბი ენერგია. ეს არის მისი რიცხვი, რომელსაც შეუძლია გაიგოს, არის თუ არა გარკვეული ნივთიერების მრავალი ატომი კაცთა მარჯვენა ქსოვილში. ამრიგად, ტვინის აქტივობა გამოიძია - ყველა, უფრო მეტი სისხლი (და ამიტომ წყალბადის ატომებით წყალი) გარკვეულ ტერიტორიაზე უფრო მაღალია. ასევე შესაძლებელია ადრეული ეტაპების სიმსივნეების გამოვლენა, რადგან დაზარალებულ უჯრედებს უფრო მეტი სითხე ქმნიან, ვიდრე ჩვეულებრივი.

მეთოდი ტომოგრაფიული გამოსახულების რეზოლუციის გაზრდის გზით მაგნიტური კოილის დიპოლური გეომეტრიის შეცვლით 18592_3
მოხალისე ტვინისა და რადიოსიხშირული განაწილების სურათი

Magnetic Fields მიღებული გამოყენებით განვითარებული ეტაპობრივი lattice / © avdievich et al. / მაგნიტური რეზონანსი მედიცინაში, 2021

შესაქმნელად რადიოსიხშირული მაგნიტური ველის შესაქმნელად საველე დონეზე, შვიდი Tesla- ზე მეტი ფსონების ანტენის მასივები. მათ მნიშვნელოვანი უპირატესობა აქვთ: საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ კვლევის სუბიექტის ლოკალიზაცია, ამავე დროს, ამავე დროს. დიპოლური ანტენები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც lattice ელემენტები. თუმცა, შეიძლება არსებობდეს კავშირი აქტიურ დიპლომებს შორის, რომელიც ამცირებს მთელი რადიოსიხშირული სიხშირის ეფექტურობას.

ამის თავიდან ასაცილებლად, პასიური დიპლომები გამოიყენება. როგორც წესი, ისინი განლაგებულია პარალელურად აქტიური, და ის წყვეტს პრობლემას. მაგრამ ეს მეთოდი სიფრთხილით უნდა იქნას გამოყენებული, რადგან ძალიან დიდი პასიური დიპლომატით ურთიერთქმედება მოედანზე, მისი ჰომოგენურობის პორტირება, რაც საბოლოო ჯამში საბოლოო ჯამში საბოლოო სურათის ხარისხზე მცირდება, რაც იმას ნიშნავს, რომ მთელი სამედიცინო გამოკვლევის შედეგები.

მეცნიერებმა ITMO- ს უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შეცვალეს დიპოლების გეომეტრია, პასიური დიპლომების პერპენდიკულური აქტიური. ასევე, ფიზიკოსების დიპლომს შორის ძლიერი ელექტრო კავშირის უზრუნველსაყოფად, პასიური ელემენტი გადავიდა ცხაურის ბოლოს. ახალი ანტენის შექმნის დაწყებამდე მკვლევარებმა შეასრულეს მოდელირება, რამაც შესაძლებელი გახადა სტრუქტურის ოპტიმიზაცია. მისი ეფექტურობა გამოცდილი მათემატიკურად და კომპიუტერული სიმულაციის გამოყენებით. გარდა ამისა, ფიზიკოსებმა ექსპერიმენტი ჩაატარეს ზრდასრული მამაკაცის ტვინის MRI- ის მიერ. გამშვები აჩვენა, რომ ასეთი დიპოლური ადგილმდებარეობა წყვეტს იმ პრობლემას, რომელიც დაკავშირებულია სფეროში, და აქტიურ დიპოლს შორის ურთიერთობა არ ჩანს.

წყარო: შიშველი მეცნიერება

Წაიკითხე მეტი