Badanie zostało poparte programem prezydenckim rosyjskiego funduszu naukowego i opublikowane w magnetyny rezonansu magnetycznego w medycynie. "Na całym świecie, nasz odkrycie pozwoli opracować stopniowe kraty do badań MRI i przyspieszyć ich wprowadzenie do praktyki klinicznej", wyjaśnia jeden z autorów artykułu, dyplomowy student św. George'a Salomacha, - stopniowe kraty umożliwiają pokrycie znacznie większego Obszar skanowania, a także lepiej kontrolować sam proces. Interpretacja końcowego wyniku staje się łatwiejsza i szybsza. "
Topografia rezonansu magnetycznego - metoda w nowoczesnej medycynie jest równie ważna jak droga. Umożliwia zbadanie narządów wewnętrznych osoby w nieinwazyjnej (bez bezpośredniej autopsji) i praktycznie nie ma efektu jonizującego w porównaniu z tomografią rentgenowską. Jednak jeden aparat jest wart nie mniej niż 15 milionów rubli (nie licząc kosztów usług) i zajmuje miejsce współmierne do małego miejsca.
Jednocześnie jakość i dokładność obrazów często pozostawiają wiele do życzenia. W zadaniach MRI klinicznego stosuje się tomografy z poziomem pola połowy i trzech Tesli. Jednakże, aby zadania związane z badaniami, w których stosuje się maksymalną rozdzielczość, tomografie z poziomem pola Siedem lub więcej Tesli.
Zasada działania MRI opiera się na interakcji pola magnetycznego częstotliwości radiowej z jąderami wodoru. Jednocześnie, ponieważ jądra atomów wodoru w naszym ciele są małe magnesy, są one zorientowane wzdłuż linii polowych obracając się w jednym kierunku.
To prawda, że sytuacja ta jest energetycznie nieopłacalna, a atomy są zwracane do ich "zwykłego" tak szybko, jak tylko będą mogły podkreślić nadmiar energii. Zgodnie z jego liczbą, że można zrozumieć, czy istnieje wiele atomów pewnej substancji we właściwej tkance człowieka. Zatem badano aktywność mózgu - przecież, tym więcej krwi (a zatem woda z atomami wodoru) w pewnym obszarze, tym wyższa jego działalność. Możliwe jest również wykrywanie guzów we wczesnych etapach, ponieważ komórki dotknięte tworzą więcej płynów niż zwykle.
Pola magnetyczne uzyskane przy użyciu opracowanej kratownicy / © Avdievich i in. / Rezonans magnetyczny w medycynie, 2021
Aby utworzyć pole magnetyczne częstotliwości radiowej w Tomografach z poziomem pola, więcej niż siedem Tesli używa fazowanych tablic antenowych. Mają ważną zaletę: pozwalają na zmianę lokalizacji podmiotu badawczego, bez poruszania się w tym samym czasie sama krata. Anteny dipolowe mogą być stosowane jako elementy sieci. Jednakże może istnieć połączenie między aktywnymi dipolami, co zmniejsza wydajność całej cewki częstotliwości radiowej.
Aby zapobiec temu, stosowane są pasywne dipole. Zwykle znajdują się w aktywnej równolegle i rozwiązuje problem. Ale ta metoda powinna być stosowana z ostrożnością, ponieważ zbyt duże dipole pasywne interakcje z polem, przeniesienie jego jednorodności, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia jakości ostatecznego obrazu, co oznacza, że wyniki całego badania lekarskiego.
Naukowcy z University of ITMO zmienili geometrię dipoli, umieszczając pasywne dipole prostopadłe do aktywnego. Ponadto, aby zapewnić silne połączenie elektryczne między dipolami fizycznymi, element pasywny został przeniesiony do końca kratki. Przed przystąpieniem do stworzenia nowej kraty antenowej naukowcy wykonali modelowanie, co umożliwiło optymalizację struktury. Jego wydajność została przetestowana matematycznie i przy użyciu symulacji komputera. Ponadto fizycy prowadzili eksperyment, tworząc MRI mózgu mężczyzn dla dorosłych. Kontrola wykazała, że taka lokalizacja dipole rozwiązuje problem związany z jednorodnością pola, a relacja między aktywnymi dipolami nie pojawia się.
Źródło: Naked Science