Metodë për të rritur zgjidhjen e imazheve tomografike duke ndryshuar gjeometrinë dipole në spiralën magnetike

Anonim
Metodë për të rritur zgjidhjen e imazheve tomografike duke ndryshuar gjeometrinë dipole në spiralën magnetike 18592_1
Metodë për të rritur zgjidhjen e imazheve tomografike duke ndryshuar gjeometrinë dipole në spiralën magnetike

Studimi u mbështet nga programi presidencial i fondit shkencor rus dhe u botua në magnetin e rezonancës magnetike në mjekësi. "Globalisht, zbulimi ynë do të lejojë të zhvillojë lattices faza për kërkimin MRI dhe të përshpejtojë hyrjen e tyre në praktikën klinike", shpjegon një nga autorët e artikullit, student i diplomuar i Shën Gjergjit Solomach, - lattices faza ju lejojnë të mbuloni një shumë më të madhe Zona e skanimit, dhe gjithashtu kontrolloni më mirë procesin vetë. Interpretimi i rezultatit përfundimtar bëhet më i lehtë dhe më i shpejtë. "

Topografia e rezonancës magnetike - metoda në mjekësinë moderne është po aq e rëndësishme sa të shtrenjtë. Kjo ju lejon të eksploroni organet e brendshme të një personi në jo-invazive (pa autopsi të drejtpërdrejtë) dhe praktikisht nuk ka një efekt jonizues në krahasim me X-Ray Tomography. Megjithatë, një aparat vlen jo më pak se 15 milionë rubla (duke mos llogaritur koston e shërbimit) dhe zë një vend në përpjesëtim me një zonë të vogël magazinimi.

Në të njëjtën kohë, cilësia dhe saktësia e imazheve shpesh lënë shumë për të dëshiruar. Në detyrat e MRI klinike, tomographs me një nivel në terren prej një gjysmë dhe tre Tesla janë përdorur. Megjithatë, për detyrat që lidhen me hulumtimin ku kërkohet për të marrë zgjidhjen maksimale, janë përdorur tomographs me një nivel në terren shtatë ose më shumë Tesla.

Parimi i funksionimit të MRI bazohet në ndërveprimin e një fushe magnetike të radio frekuencës me bërthamën e hidrogjenit. Në të njëjtën kohë, pasi që nuklei i atomeve të hidrogjenit në trupin tonë janë magnet të vogla, ato janë të orientuara përgjatë vijave në terren që kthehen në një drejtim.

Metodë për të rritur zgjidhjen e imazheve tomografike duke ndryshuar gjeometrinë dipole në spiralën magnetike 18592_2
Një nga autorët e artikullit George Solomach / © Shërbimi për shtyp të Universitetit të ITMO

Vërtetë, kjo situatë është energjike jofitimprurëse, dhe atomet janë kthyer në shtetin e tyre "të zakonshëm", aq shpejt sa mund të theksojnë energji të tepërt. Është sipas numrit të saj që mund të kuptohet nëse ka shumë atome të një substance të caktuar në indet e duhura të njeriut. Kështu, aktiviteti i trurit është hetuar - në fund të fundit, më shumë gjak (dhe për këtë arsye uji me atome hidrogjeni) në një zonë të caktuar, aq më e lartë është aktiviteti i saj. Është gjithashtu e mundur për të zbuluar tumoret në fazat e hershme, pasi qelizat e prekura krijojnë më shumë lëngje se zakonisht.

Metodë për të rritur zgjidhjen e imazheve tomografike duke ndryshuar gjeometrinë dipole në spiralën magnetike 18592_3
Imazhi i shpërndarjes së trurit vullnetar dhe radio frekuencave

Fushat magnetike të fituara duke përdorur grilën e zhvilluar në faza / © Avdievich et al. / Rezonancë magnetike në mjekësi, 2021

Për të krijuar një fushë magnetike radio në tomographs me një nivel fushe, më shumë se shtatë Tesla përdorin vargjet e antenës në faza. Ata kanë një avantazh të rëndësishëm: ju lejojnë të ndryshoni lokalizimin e subjektit kërkimor, pa lëvizur në të njëjtën kohë vetë gripin. Antenat e dipole mund të aplikohen si elemente të grilës. Megjithatë, mund të ketë një lidhje midis dipoles aktive, e cila redukton efikasitetin e të gjithë spirales së radios.

Për të parandaluar këtë, përdoren dipolat pasive. Zakonisht ato janë të vendosura paralelisht aktive, dhe zgjidh problemin. Por kjo metodë duhet të përdoret me kujdes, pasi dipolat shumë të mëdha pasive bashkëveprojnë me fushën, duke e drejtuar homogjenitetin e saj, e cila në fund të fundit çon në një rënie në cilësinë e figurës përfundimtare, që do të thotë se rezultatet e të gjithë ekzaminimit mjekësor.

Shkencëtarët nga Universiteti i Itmo ndryshuan gjeometrinë e dipoles, duke vendosur dipoles pasive pingul me aktive. Gjithashtu, për të siguruar një lidhje të fortë elektrike midis dipoles e fizikanëve, një element pasiv u zhvendos në fund të grilës. Para se të vazhdoni të krijoni një grilë të re antenash, hulumtuesit kryen modelim, gjë që e bëri të mundur optimizimin e strukturës. Efikasiteti i saj u testua matematikisht dhe duke përdorur simulimin e kompjuterit. Përveç kësaj, fizikantët zhvilluan një eksperiment duke bërë një MRI të trurit të burrave të rritur. Kontrolli tregoi se një vend i tillë dipoli zgjidh problemin që lidhet me homogjenitetin e fushës, dhe marrëdhënia midis dipoles aktive nuk shfaqet.

Burimi: Shkenca e zhveshur

Lexo më shumë