Pētījumu atbalstīja Krievijas Zinātniskā fonda prezidenta programma un publicēta magnētiskajā rezonanses magnetīnā medicīnā. "Globālā gadījumā mūsu atklājums ļaus izstrādāt pakāpeniskus virzienus pētniecībai MRI un paātrināt to ieviešanu klīniskajā praksē," skaidro viens no raksta autoriem, St. George Solomach students, - pakāpenisks režisors ļauj jums segt daudz lielāku Skenēšanas zona, kā arī labāk kontrolēt pašu procesu. Galīgā rezultāta interpretācija kļūst vieglāka un ātrāka. "
Magnētiskās rezonanses topogrāfija - Modernās medicīnas metode ir tikpat svarīga kā dārga. Tas ļauj jums izpētīt personas iekšējos orgānus, kas nav invazīvi (bez tiešas autopsijas), un praktiski nav jonizējoša iedarbība salīdzinājumā ar rentgena tomogrāfiju. Tomēr viens aparāts ir vērts ne mazāk kā 15 miljoni rubļu (neskaitot pakalpojumu izmaksas) un aizņem vietu, kas atbilst nelielai uzglabāšanas zonai.
Tajā pašā laikā attēlu kvalitāte un precizitāte bieži vien ir daudz vēlama. Klīnisko MRI uzdevumos tiek izmantoti tomogrāfi ar pusi un trīs Tesla lauka līmeni. Tomēr attiecībā uz uzdevumiem, kas saistīti ar pētījumiem, ja ir nepieciešams iegūt maksimālo izšķirtspēju, tiek izmantoti tomogrāfi ar lauka līmeni septiņiem vai vairāk Tesla.
MRI darbības princips ir balstīts uz radiofrekvenču magnētiskā lauka mijiedarbību ar ūdeņradi kodoliem. Tajā pašā laikā, tā kā ūdeņraža atomu kodoli mūsu ķermenī ir mazi magnēti, tie ir orientēti pa lauka līnijām, kas pagriežas vienā virzienā.
Tiesa, šī situācija ir enerģiski nerentabla, un atomi tiek atgriezti viņu "parastajā" stāvoklī tik ātri, tiklīdz viņi var izcelties lieko enerģiju. Tas ir atkarīgs no tā numura, ko var saprast, vai ir daudz dažu vielu atomu cilvēka labajā audos. Tādējādi smadzeņu darbība ir izpētīta - galu galā, jo vairāk asinis (un tādējādi ūdens ar ūdeņraža atomiem) noteiktā apgabalā, jo augstāka ir tās darbība. Ir iespējams atklāt audzējus agrīnā posmā, jo skartās šūnas rada vairāk šķidruma nekā parastā.
Magnētiskie lauki, kas iegūti, izmantojot izstrādāto fasēto režģu / © © AVDievich et al. / Magnetic rezonanse medicīnā, 2021
Lai izveidotu radiofrekvenču magnētisko lauku tomogrāfos ar lauka līmeni, vairāk nekā septiņas Tesla izmanto pakāpeniskas antenas blokus. Viņiem ir svarīga priekšrocība: ļaujiet mainīt pētījuma objekta lokalizāciju, nemainoties tajā pašā laikā, kad režģis pats. Dipola antenas var izmantot kā režģa elementus. Tomēr var būt saikne starp aktīvajām dipolēm, kas samazina visas radiofrekvenču spoles efektivitāti.
Lai to novērstu, tiek izmantoti pasīvie dipoli. Parasti tie atrodas paralēli aktīvi, un tas atrisina problēmu. Taču šī metode jālieto piesardzīgi, jo pārāk lielas pasīvās dipoles mijiedarbojas ar laukumu, pārnesot tās viendabīgumu, kas galu galā noved pie galīgā attēla kvalitātes samazināšanās, kas nozīmē, ka visas medicīniskās pārbaudes rezultātus.
Zinātnieki no ITMO universitātes nomainīja ģeometriju dipolēm, ievietojot pasīvās dipoles perpendikulāri aktīvs. Lai nodrošinātu spēcīgu elektrisko savienojumu starp fiziķu dipoliem, pasīvs elements tika pārvietots uz režģa beigām. Pirms turpināt izveidot jaunu antenas režģi, pētnieki veica modelēšanu, kas ļāva optimizēt struktūru. Tās efektivitāte tika pārbaudīta matemātiski un izmantojot datoru simulāciju. Turklāt fiziķi veica eksperimentu, padarot pieaugušo vīriešu smadzeņu MRI. Pārbaude parādīja, ka šāda dipola atrašanās vieta atrisina problēmu, kas saistīta ar jomas viendabīgumu, un nav parādās attiecības starp aktīvajām dipolēm.
Avots: Naked Science