Studien stöddes av presidentprogrammet för den ryska vetenskapliga fonden och publicerades i magnetin av magnetisk resonans i medicin. "Globalt kommer vår upptäckt att tillåta att utveckla fasade gitter för Forskning MR och påskynda deras introduktion till klinisk praxis," förklarar en av författarna till artikeln, doktorand i St. George Solomach, - fasade gitter gör att du kan täcka en mycket större Skanna område, och också bättre styra processen själv. Tolkningen av det slutliga resultatet blir lättare och snabbare. "
Magnetisk resonans topografi - Metoden i modern medicin är lika viktig som dyr. Det låter dig utforska de inre organen hos en person i icke-invasiv (utan direkt obduktion) och har praktiskt taget ingen joniserande effekt jämfört med röntgentomografi. En apparat är dock värt mindre än 15 miljoner rubel (inte räknar med tjänstekostnaden) och upptar ett ställe i proportion till ett litet förvaringsutrymme.
Samtidigt lämnar kvaliteten och noggrannheten av bilder ofta mycket att önska. I uppgifterna för kliniska MR, används tomografer med en fältnivå på en halv och tre Tesla. Men för de uppgifter som är förknippade med forskning där det är nödvändigt att erhålla den maximala upplösningen används tomograferna med en fältnivå sju eller fler Tesla.
Principen om drift av MR är baserad på interaktionen mellan ett magnetfält med radiofrekvens med vätekärnor. Samtidigt, eftersom kärnorna av väteatomer i vår kropp är små magneter, är de orienterade längs fältlinjerna som vrider i en riktning.
Det är sant att denna situation är energiskt olönsam, och atomer returneras till deras "vanliga" tillstånd så snabbt, så snart de kan belysa överflödig energi. Det är enligt sitt nummer att man kan förstå om det finns många atomer av ett visst ämne i människans rättvävnad. Således undersöks aktiviteten i hjärnan - trots allt desto mer blod (och därmed vatten med väteatomer) i ett visst område, desto högre är dess aktivitet. Det är också möjligt att detektera tumörer i de tidiga stadierna, eftersom de drabbade cellerna skapar mer vätska än det vanliga.
Magnetiska fält erhållna med användning av den utvecklade fasade gitteret / © Avdievich et al. / Magnetisk resonans i medicin, 2021
För att skapa ett radiofrekvensmagnetfält i tomografer med en fältnivå, använder mer än sju Tesla-faserade antennarrayer. De har en viktig fördel: Låt dig ändra lokaliseringen av forskningsämnet, utan att flytta samtidigt gitteret. Dipolantenner kan appliceras som element i gitteret. Det kan emellertid vara en anslutning mellan aktiva dipoler, vilket minskar effektiviteten hos hela radiofrekvensspolen.
För att förhindra detta används passiva dipoler. Vanligtvis är de placerade parallellt aktivt, och det löser problemet. Men denna metod bör användas med försiktighet, eftersom för stora passiva dipoler interagerar med fältet, portar sin homogenitet, vilket i slutändan leder till en minskning av den slutliga bilden, vilket innebär att resultaten av hela läkarundersökningen.
Forskare från University of Itmo ändrade geometrin av dipoler och placerade passiva dipoler vinkelrätt mot aktiva. För att säkerställa en stark elektrisk förbindelse mellan dipolerna av fysiker, flyttades ett passivt element till änden av gallret. Innan du fortsätter att skapa en ny antenngitter, utförde forskarna modellering, vilket gjorde det möjligt att optimera strukturen. Effektiviteten testades matematiskt och använde datorsimulering. Dessutom genomförde fysiker ett experiment genom att göra en vuxen mäns hjärna MR. Kontrollen visade att en sådan dipol-plats löser problemet som är förknippat med fältets homogenitet, och förhållandet mellan aktiva dipoler visas inte.
Källa: Naken vetenskap