Показать меню
23 мар 11:00Политика

Ученые добились повышения четкости снимков МРТ

Ученые добились повышения четкости снимков МРТ

Физики из Университета ИТМО вместе с немецкими коллегами из Института биологической кибернетики Общества Макса Планка смогли повысить четкость снимков, получаемых при магнитно-резонансной томографии. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и опубликовано в журнале Magnetic Resonance in Medicine, кратко об его итогах рассказывается в пресс-релизе фонда.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) позволяет исследовать внутренние органы человека  неинвазивно и практически не обладает ионизирующим воздействием, по сравнению с рентгеновской томографией. Однако один аппарат стоит не меньше 15 миллионов рублей (не считая цены обслуживания) и занимает место, соизмеримое с небольшой кладовкой. При этом качество и точность изображений часто оставляют желать лучшего. В задачах клинического МРТ используются томографы с индукцией магнитного поля в полтора или три тесла. Однако для задач, связанных с исследованиями, где требуется получить максимальное разрешение, используют томографы с уровнем поля семь и более тесла.

Принцип работы МРТ основан на взаимодействии радиочастотного магнитного поля с ядрами водорода. При этом, так как ядра атомов водорода в нашем теле представляют собой маленькие магниты, они ориентируются вдоль линий поля, поворачиваясь в одном направлении. Правда, такое положение энергетически невыгодно, и атомы возвращаются в свое «привычное» состояние так быстро, как только могут, выделяя при этом излишек энергии. Именно по ее количеству можно понять, много ли атомов определенного вещества находится в нужной ткани человека. Таким образом исследуется активность мозга — ведь чем больше крови (а значит, и воды с атомами водорода) в определенном участке, тем выше его активность. Так же возможно обнаружить опухоли на ранних стадиях, поскольку пораженные клетки содержат больше жидкости, чем обычные.

Для создания радиочастотного магнитного поля в томографах с уровнем поля больше семи тесла используют фазированные антенные решетки. Они обладают важным преимуществом: позволяют изменять локализацию предмета исследований, не двигая при этом саму решетку. В качестве элементов решетки могут быть применены дипольные антенны. Однако между активными диполями может появляться связь, которая снижает эффективность всей радиочастотной катушки. Чтобы это предотвратить, дополнительно используются пассивные диполи. Обычно их располагают параллельно активным, и это решает проблему. Но этот метод стоит использовать с осторожностью, поскольку слишком большие пассивные диполи взаимодействуют с полем, портя его однородность, что в итоге приводит к снижению качества итоговой картинки, а значит, и результатов всего медицинского обследования.

Ученые из ИТМО изменили геометрию диполей, расположив пассивные перпендикулярно по отношению к активным. Также для обеспечения сильной электрической связи между диполями физики переместили пассивный элемент в конец решетки. Прежде чем приступить к созданию новой антенной решетки, исследователи выполнили моделирование, которое позволило оптимизировать структуру. Ее эффективность была протестирована математически и с помощью компьютерной симуляции. Кроме того, физики провели эксперимент, сделав МРТ головного мозга взрослого мужчины. Проверка показала, что подобное расположение диполей решает проблему, связанную с однородностью поля, и связь между активными диполями не появляется.

По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
«Россети» обновили опоры магистральных ЛЭП, обеспечивающих электроснабжение Оренбургской области20:03Хризотил и его место в современной автомобильной промышленности19:05Требование о пересмотре запрета на асбест выдвинули автоконцерны13:17День LeePrime Group в РОСБИОТЕХ20:51На книжной выставке в Минске особый интерес вызвали новые произведения Алеси Кузнецовой15:11ЮРИСТАС: Когда обращаться к юристу? Чем раньше — тем лучше!18:48Как аптеки стали больше, чем просто точками продаж лекарств16:51В Москве прошел ХХVI Международный Конгресс педиатров «Актуальные проблемы педиатрии»20:29Западные компании хотят вернуться на рынок России: как поменялись условия22:49В Фонде «Родина» рассказали, как защитить себя и своих близких от мошенников21:24Приобретение «Ипотечного экспресса» позволит «Кредитору» увеличить доступность финансовых услуг20:43В поисках своего пути: как определить главную цель и наполнить жизнь смыслом22:10Владельцам авто на бензине и сжиженном газе: есть способ заправляться выгоднее20:12Оскар и Юра Борисов: креативные маркетинговые акции брендов21:31«ТВОРЧЕСКИЙ КАДР» Московской консерватории16:30KAMA TYRES представил обновленный ассортимент индустриальных шин22:07Нелегальный рынок табака: как повысить эффективность борьбы с контрафактом20:41Компания KAMA TYRES начала выпуск новой модели ЦМК-шин19:09
Популярные новости