วิธีการเพิ่มความละเอียดของภาพ tomographic โดยการเปลี่ยนเรขาคณิตไดโพลในขดลวดแม่เหล็ก

Anonim
วิธีการเพิ่มความละเอียดของภาพ tomographic โดยการเปลี่ยนเรขาคณิตไดโพลในขดลวดแม่เหล็ก 18592_1
วิธีการเพิ่มความละเอียดของภาพ tomographic โดยการเปลี่ยนเรขาคณิตไดโพลในขดลวดแม่เหล็ก

การศึกษาได้รับการสนับสนุนจากโครงการประธานาธิบดีของกองทุนวิทยาศาสตร์ของรัสเซียและตีพิมพ์ในแม่เหล็กของการกำเริบของแม่เหล็กในการแพทย์ "ทั่วโลกการค้นพบของเราจะช่วยให้สามารถพัฒนาสัดส่วนที่ค่อยเป็นค่อยไปเพื่อการวิจัย MRI และเร่งการแนะนำในการปฏิบัติทางคลินิก" หนึ่งในผู้เขียนของบทความนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ St. George Solomach ซึ่งเป็นสัดส่วนที่ทำให้คุณครอบคลุมมากขึ้น พื้นที่สแกนและควบคุมกระบวนการได้ดีขึ้น การตีความของผลลัพธ์สุดท้ายนั้นง่ายขึ้นและเร็วขึ้น "

ภูมิประเทศเสียงสะท้อนแม่เหล็ก - วิธีการในการแพทย์สมัยใหม่มีความสำคัญเท่ากับราคาแพง ช่วยให้คุณสำรวจอวัยวะภายในของบุคคลในแบบไม่รุกราน (โดยไม่มีการชันสูตรโดยตรง) และจริง ๆ แล้วไม่มีผลกระทบจากการไอออนเมื่อเทียบกับเอกซ์เรย์ X-ray อย่างไรก็ตามอุปกรณ์หนึ่งชนิดมีค่าไม่น้อยกว่า 15 ล้านรูเบิล (ไม่นับค่าใช้จ่ายในการให้บริการ) และครอบครองสถานที่ที่สอดคล้องกับพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดเล็ก

ในเวลาเดียวกันคุณภาพและความแม่นยำของภาพมักจะทิ้งมากที่จะต้องการ ในภารกิจของ MRI ทางคลินิกโทโมกราฟที่มีระดับสนามครึ่งหนึ่งและสามเทสลา อย่างไรก็ตามสำหรับงานที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยที่จำเป็นต้องได้รับความละเอียดสูงสุดโทกราฟที่มีระดับฟิลด์เจ็ดหรือมากกว่าเทสลา

หลักการดำเนินงานของ MRI นั้นขึ้นอยู่กับการมีปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กความถี่วิทยุด้วยไฮโดรเจนนิวเคลียส ในเวลาเดียวกันเนื่องจากนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนในร่างกายของเราเป็นแม่เหล็กขนาดเล็กพวกเขาจะมุ่งเน้นไปตามแนวสนามหันไปในทิศทางเดียว

วิธีการเพิ่มความละเอียดของภาพ tomographic โดยการเปลี่ยนเรขาคณิตไดโพลในขดลวดแม่เหล็ก 18592_2
หนึ่งในผู้เขียนบทความ George Solomach / © Press Service ของ University of Itmo

จริงสถานการณ์นี้มีความกระตือรือร้นที่ไม่ได้ประโยชน์และอะตอมกลับไปที่สถานะ "ปกติ" ของพวกเขาอย่างรวดเร็วทันทีที่พวกเขาสามารถเน้นพลังงานส่วนเกิน เป็นไปตามจำนวนที่หนึ่งสามารถเข้าใจได้ว่ามีอะตอมจำนวนมากของสารบางชนิดในเนื้อเยื่อที่เหมาะสมของมนุษย์ ดังนั้นกิจกรรมของสมองจึงถูกสอบสวน - หลังจากทั้งหมดเลือดมากขึ้น (และน้ำที่มีอะตอมไฮโดรเจน) ในบางพื้นที่กิจกรรมที่สูงขึ้น นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะตรวจจับเนื้องอกในระยะแรกเนื่องจากเซลล์ที่ได้รับผลกระทบสร้างของเหลวมากกว่าปกติ

วิธีการเพิ่มความละเอียดของภาพ tomographic โดยการเปลี่ยนเรขาคณิตไดโพลในขดลวดแม่เหล็ก 18592_3
รูปภาพของการกระจายสมองอาสาสมัครและความถี่วิทยุ

สนามแม่เหล็กที่ได้รับการใช้ตาข่ายที่พัฒนาแล้ว / © Avdievich และคณะ / แม่เหล็กเรโซแนนซ์ในการแพทย์, 2021

ในการสร้างสนามแม่เหล็กคลื่นความถี่วิทยุในโทนกราฟที่มีระดับฟิลด์มากกว่าเจ็ดเทสลาใช้อาร์เรย์เสาอากาศที่ค่อย ๆ พวกเขามีข้อได้เปรียบที่สำคัญ: อนุญาตให้คุณเปลี่ยนการแปลของเรื่องการวิจัยโดยไม่เคลื่อนไหวในเวลาเดียวกันขัดแตะเอง เสาอากาศไดโพลสามารถนำไปใช้เป็นองค์ประกอบของขัดแตะ อย่างไรก็ตามอาจมีการเชื่อมต่อระหว่าง Dipoles ที่ใช้งานซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพของขดลวดความถี่วิทยุทั้งหมด

เพื่อป้องกันไม่ให้ใช้ Dipoles แบบพาสซีฟ โดยปกติแล้วพวกเขาจะอยู่ในการใช้งานแบบขนานและมันช่วยแก้ปัญหาได้ แต่วิธีนี้ควรใช้ด้วยความระมัดระวังเนื่องจาก Dipoles แบบพาสซีฟที่มีขนาดใหญ่เกินไปมีปฏิสัมพันธ์กับฟิลด์การย้ายความสม่ำเสมอซึ่งในที่สุดนำไปสู่การลดคุณภาพของภาพสุดท้ายซึ่งหมายความว่าผลการตรวจร่างกายทั้งหมด

นักวิทยาศาสตร์จาก University of Itmo เปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตของ Dipoles วาง Dipoles แบบตั้งฉากไว้ในแนวตั้งฉาก นอกจากนี้เพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่แข็งแกร่งระหว่างพลวัตของนักฟิสิกส์องค์ประกอบแบบพาสซีฟถูกย้ายไปยังจุดสิ้นสุดของกระจังหน้า ก่อนที่จะดำเนินการสร้างตาข่ายเสาอากาศใหม่นักวิจัยดำเนินการสร้างแบบจำลองซึ่งทำให้เป็นไปได้ที่จะปรับโครงสร้างให้เหมาะสม ประสิทธิภาพของมันได้รับการทดสอบทางคณิตศาสตร์และใช้การจำลองคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้นักฟิสิกส์ได้ทำการทดลองโดยการทำให้สมองของผู้ชายวัยผู้ใหญ่ MRI การตรวจสอบแสดงให้เห็นว่าตำแหน่ง Dipole ดังกล่าวช่วยแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความสม่ำเสมอของสนามและความสัมพันธ์ระหว่าง Dipoles ที่ใช้งานไม่ปรากฏขึ้น

ที่มา: วิทยาศาสตร์เปลือยกาย

อ่านเพิ่มเติม