Метода за повећање резолуције томографских слика променом диполне геометрије у магнетној намотици

Anonim
Метода за повећање резолуције томографских слика променом диполне геометрије у магнетној намотици 18592_1
Метода за повећање резолуције томографских слика променом диполне геометрије у магнетној намотици

Студију је подржао председнички програм Руског научног фонда и објављен у магнетини магнетне резонанције у медицини. "Глобално, наше откриће ће омогућити да развије фазне решетке за истраживање МРИ и убрзају њихово увођење у клиничку праксу," објашњава један од аутора чланка, дипломираног ученика Светог ГЕОРГЕ СОЛОМАЦХ-а, - фазне решетке омогућава вам много веће Површина скенирања и боље да контролише сам процес. Тумачење коначног резултата постаје лакше и брже. "

Топографија магнетне резонанције - Метода у савременој медицини је једнако скупа. Омогућава вам да истражите унутрашње органе особе у неинвазивној (без директне обдукције) и практично нема јонизујуће ефекат у поређењу са рендгенским томографијом. Међутим, један апарат вреди не мање од 15 милиона рубаља (не рачунајући трошкове услуге) и заузима место сразмерно малим складишним простором.

Истовремено, квалитет и тачност слика често остављају много да се желе. У задацима клиничког МРИ-а користе се томографије са пољским нивоом половине половине и три Тесла. Међутим, за задатке повезане са истраживањем где је потребно за добијање максималне резолуције, користе се томографије са пољском нивоом седам или више Тесла.

Принцип рада МРИ заснован је на интеракцији радиофреквенцијског магнетног поља са језгра водоника. Истовремено, будући да су језгра атома водоника у нашем телу мали магнети, они су оријентисани дуж теренске линије који се окрећу у једном правцу.

Метода за повећање резолуције томографских слика променом диполне геометрије у магнетној намотици 18592_2
Један од аутора чланка ГЕОРГЕ СОЛОМАЦХ / © ПРЕСС СЕРВИС Универзитета у ИТМО-у

Тачно, ова ситуација је енергетско неисплаћена, а атоми се враћају на њихово "уобичајено" стање тако брзо, чим могу да истакну вишак енергије. Према његовом броју, може се разумети да ли постоји много атома одређене супстанце у правом ткиву човека. Стога се истражује активност мозга - на крају крава, то је више крви (и самим тим вода са атомима водоника) у одређеном подручју, то је већа њена активност. Такође је могуће открити туморе у раним фазама, јер су погођене ћелије стварају више течности од уобичајене.

Метода за повећање резолуције томографских слика променом диполне геометрије у магнетној намотици 18592_3
Слика волонтерског мозга и дистрибуције радио фреквенције

Магнетна поља добијена помоћу развијене фазне решетке / © Авдиевицх и др. / Магнетна резонанца у медицини, 2021

Да бисте креирали радио фреквенција магнетно поље у томографима са пољским нивоом, више од седам Тесла употреба фазне атракве антене. Они имају важну предност: Дозволите вам да промените локализацију субјекта истраживања, а да не крећете истовремено сама решетка. Диполе антене се могу применити као елементи решетке. Међутим, може доћи до везе између активних дипола, што смањује ефикасност целокупне радиофреквентне завојнице.

Да се ​​то спречи, користе се пасивне диполе. Обично се налазе у паралелно активним и решава проблем. Али ова метода треба да се користи са опрезом, јер превелики пасивни диполи комуницирају са пољем, прекривајући његову хомогеност, што на крају доводи до смањења квалитета финалне слике, што значи да су резултати целог лекарског прегледа.

Научници са Универзитета у ИТМО-у су променили геометрију Дипола, постављајући пасивне диполе окомито на активне. Такође, како би се осигурала снажна електрична веза између дипола физичара, пасивни елемент је премештен на крај Гриллеа. Пре него што наставите са креирањем нове антене решетке, истраживачи су извршили моделирање, што је омогућило оптимизацију структуре. Његова ефикасност је тестирана математички и коришћењем рачунарске симулације. Поред тога, физичари су спровели експеримент тако што су одрасли мушкарци МРИ. Провера је показала да таква диполна локација решава проблем повезан са хомогеношћу поља, а однос између активних дипола се не појављује.

Извор: Гола наука

Опширније