Magnetik bobindeki dipol geometrisini değiştirerek tomografik görüntülerin çözünürlüğünü arttırma yöntemi

Anonim
Magnetik bobindeki dipol geometrisini değiştirerek tomografik görüntülerin çözünürlüğünü arttırma yöntemi 18592_1
Magnetik bobindeki dipol geometrisini değiştirerek tomografik görüntülerin çözünürlüğünü arttırma yöntemi

Çalışma, Rus bilimsel fonunun başkanlık programı tarafından desteklendi ve tıpta manyetik rezonansın manyetininde yayınlandı. "Küresel olarak, keşfedimizi araştırma için aşamalı kafesleri geliştirmeye ve" Aziz George Solomach'ın yüksek lisans öğrencisi, makalenin yazarlarından birinin klinik uygulamalarına yönelik olduğunu açıklayacaktır. tarama alanı ve işlemin kendisini de kontrol eder. Nihai sonucun yorumlanması daha kolay ve daha hızlı hale gelir. "

Manyetik rezonans topografyası - Modern tıptaki yöntem pahalı kadar önemlidir. Bir kişinin invaziv olmayan (doğrudan otopsi olmadan) iç organlarını keşfetmenize izin verir ve pratik olarak X-ışını tomografisine kıyasla iyonlaştırıcı bir etkiye sahip değildir. Bununla birlikte, bir aparat 15 milyondan az ruble (hizmet maliyetini saymamak) ve küçük bir depolama alanıyla orantılı bir yer kaplar.

Aynı zamanda, görüntülerin kalitesi ve doğruluğu genellikle istenecek çok fazla şey bırakır. Klinik MRG'nin görevlerinde, bir buçuk ve üç Tesla alan seviyesine sahip tomograflar kullanılır. Bununla birlikte, maksimum çözünürlüğü elde etmenin gerekli olduğu araştırmalarla ilgili görevler için, bir alan seviyesine sahip tomograflar yedi veya daha fazla Tesla kullanılır.

MRG'nin çalışma prensibi, bir radyo frekansı manyetik alanının hidrojen çekirdeği ile etkileşime dayanmaktadır. Aynı zamanda, vücudumuzdaki hidrojen atomlarının çekirdekleri küçük mıknatıslar olduğundan, bir yönde dönen alan çizgileri boyunca yönlendirilirler.

Magnetik bobindeki dipol geometrisini değiştirerek tomografik görüntülerin çözünürlüğünü arttırma yöntemi 18592_2
Makalenin yazarlarından biri George Solomach / © ITMO Üniversitesinin basın servisi

Doğru, bu durum enerjik olarak kârsızdır ve atomlar, aşırı enerjiyi vurgulayabilecek en kısa sürede "olağan" durumlarına çok hızlı bir şekilde iade edilir. İnsanın doğru dokusunda belirli bir maddenin birçok atomunun olup olmadığını anlayabileceği numarasına göredir. Böylece, beynin aktivitesi incelenir - sonuçta, belirli bir alanda daha fazla kan (ve bu nedenle hidrojen atomlu su), aktivitesi o kadar yüksek olur. Etkilenen hücreler normalden daha fazla sıvı yarattıktan bu yana erken aşamalarda tümörleri tespit etmek de mümkündür.

Magnetik bobindeki dipol geometrisini değiştirerek tomografik görüntülerin çözünürlüğünü arttırma yöntemi 18592_3
Gönüllü beyin ve radyo frekansı dağılımının görüntüsü

Geliştirilen aşamalı lattice / © Avdievich ve ark. / Tıpta Manyetik Rezonans, 2021

Bir alan seviyesine sahip tomograflarda bir radyo frekansı manyetik alanı oluşturmak için, yedi'den fazla Tesla aşamalı anten dizileri kullanır. Önemli bir avantajı var: Aynı zamanda, kafayı aynı anda hareket etmeden, araştırma konusunun yerelleştirilmesini değiştirmenizi sağlar. Dipol antenleri, kafesin unsurları olarak uygulanabilir. Bununla birlikte, tüm radyo frekansı bobininin verimliliğini azaltan aktif dipoller arasında bir bağlantı olabilir.

Bunu önlemek için pasif dipoller kullanılır. Genellikle paralel aktif olarak bulunurlar ve sorunu çözer. Ancak bu yöntem dikkatli kullanılmalıdır, çünkü çok büyük pasif dipoller alanla etkileşime girer, sonuçta nihai resmin kalitesinde bir düşüşe yol açan homojenliğini taşır, bu da tüm tıbbi muayenenin sonuçlarının olduğu anlamına gelir.

ITMO Üniversitesi'nden bilim adamları, dipollerin geometrisini değiştirdi, pasif dipoller yerleştirerek aktif olarak dik. Ayrıca, fizikçilerin dipolleri arasında güçlü bir elektrik bağlantısı sağlamak için, ızgaranın sonuna pasif bir eleman taşındı. Yeni bir anten kafes oluşturmaya devam etmeden önce, araştırmacılar, yapıyı optimize etmeyi mümkün kılan modelleme yaptı. Verimliliği matematiksel olarak test edildi ve bilgisayar simülasyonu kullanıldı. Buna ek olarak, fizikçiler yetişkin bir erkek beyninin MRI yaparak bir deney yaptılar. Kontrol, böyle bir dipol konumunun alanın homojenliği ile ilişkili olan sorunu çözdüğünü ve aktif dipoller arasındaki ilişkinin görünmemesini göstermiştir.

Kaynak: Çıplak Bilim

Devamını oku