Studien ble støttet av presidentprogrammet til det russiske vitenskapelige fondet og publisert i magnetisk resonans i medisinen. "Globalt vil vår oppdagelse tillate å utvikle fasede gitter for forskning MR og akselerere deres introduksjon til klinisk praksis," forklarer en av forfatterne av artikkelen, kandidatstudent i St. George Solomach, - fasede gitter lar deg dekke en mye større Skann område, og også bedre kontrollere prosessen selv. Tolkningen av det endelige resultatet blir lettere og raskere. "
Magnetisk resonans topografi - Metoden i moderne medisin er like viktig som dyrt. Det lar deg utforske de indre organene til en person i ikke-invasiv (uten direkte obduksjon) og har praktisk talt ingen ioniserende effekt sammenlignet med røntgenomografi. Imidlertid er ett apparat verdt ikke mindre enn 15 millioner rubler (ikke teller kostnadene for service) og okkuperer et sted som står i forhold til et lite lagringsområde.
Samtidig gir kvaliteten og nøyaktigheten av bildene ofte mye å være ønsket. I oppgavene til klinisk MR brukes tomografer med et feltivå på en halv og tre Tesla. Men for oppgavene knyttet til forskning der det kreves for å oppnå maksimal oppløsning, brukes tomografer med et feltnivå syv eller flere Tesla.
Operasjonsprinsippet i MR er basert på samspillet mellom et radiofrekvensmagnetfelt med hydrogenkjerner. Samtidig, siden kjernene i hydrogenatomer i kroppen vår er små magneter, er de orientert langs feltlinjene som vender seg i en retning.
Sant, denne situasjonen er energisk ulønnsom, og atomer returneres til deres "vanlige" tilstand så fort, så snart de kan fremheve overflødig energi. Det er i henhold til dets nummer at man kan forstå om det er mange atomer av et bestemt stoff i det høyre vev av mennesket. Dermed blir hjernens aktivitet undersøkt - tross alt, jo mer blod (og derfor vann med hydrogenatomer) i et bestemt område, desto høyere er dens aktivitet. Det er også mulig å oppdage svulster i de tidlige stadiene, siden de berørte cellene skaper mer væske enn det vanlige.
Magnetiske felt oppnådd ved hjelp av utviklet fasede gitter / © Avdievich et al. / Magnetisk resonans i medisin, 2021
For å lage et radiofrekvensmagnetfelt i tomografer med et feltnivå, bruker mer enn syv TESLA fasede antenne arrays. De har en viktig fordel: Tillat deg å endre lokaliseringen av forskningsfaget, uten å bevege seg samtidig som gitteret selv. Dipol antenner kan brukes som elementer i gitteret. Det kan imidlertid være en forbindelse mellom aktive dipoler, noe som reduserer effektiviteten av hele radiofrekvensspolen.
For å forhindre dette brukes passive dipoler. Vanligvis er de plassert parallelt aktiv, og det løser problemet. Men denne metoden skal brukes med forsiktighet, siden for store passive dipoles interagerer med feltet, som porer på homogeniteten, som til slutt fører til en reduksjon i kvaliteten på det endelige bildet, noe som betyr at resultatene av hele medisinsk undersøkelse.
Forskere fra University of ITMO endret geometrien av dipoler, og plasserte passive dipoles vinkelrett på aktiv. For å sikre en sterk elektrisk forbindelse mellom dimensjonene til fysikere, ble et passivt element flyttet til enden av grillen. Før du fortsetter å skape en ny antenne gitter, utførte forskerne modellering, noe som gjorde det mulig å optimalisere strukturen. Dens effektivitet ble testet matematisk og bruk av datasimulering. I tillegg gjennomførte fysikere et eksperiment ved å lage en voksen manns hjerne MR. Kontrollen viste at en slik dipolplassering løser problemet knyttet til homogeniteten til feltet, og forholdet mellom aktive dipoler vises ikke.
Kilde: Naked Science