17 января 2020 в 19:26

Физики испытали МРТ-сканер будущего на человеке

Физики испытали МРТ-сканер будущего на человеке

Физики испытали МРТ-сканер будущего на человеке

Российские физики совместно со своими коллегами из Нидерландов испытали МРТ-сканер будущего на добровольцах, в работе которого используется специальный метаматериал на базе меди, делающий изображение гораздо более четким, говорится в публикации, опубликованной в журнале Scientific Reports.

«Чтобы различить полезный сигнал на фоне случайного шума, врачи повторяют сканирование много раз. Но с метаповерхностью необходимость в этом отпадает. Если сейчас сделать мрт, условно говоря, можно за двадцать минут, то в будущем врачам хватит десяти. Если сегодня клиника обслуживает десять пациентов в день, то с данной разработкой примет двадцать», — рассказывает Алексей Слобожанюк, физик из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.

Как поясняют ученые, МРТ основан на эффекте так называемого ядерно-магнитного резонанса. Во время сеанса томографии мозг или другие органы человека облучаются радиоволнами в присутствии мощного постоянного магнита, в результате чего ядра водорода и других атомов в тканях тела начинают «вибрировать», излучая или поглощая волны определенной частоты.

Наблюдая за этими волнами, ученые могут вычислить положение таких атомов, температуру тканей и другие свойства исследуемого органа, в том числе и то, как микроволновое излучение влияет на работу клеток. Для работы МРТ-сканеров используются мощные магниты на базе сверхпроводников, что ограничивает сферу применения этого оборудования и делает его эксплуатацию достаточно дорогой.

Год назад Слобожанюк и его коллеги из Университета ИТМО и Лейденского университета (Нидерланды) смогли ускорить работу МРТ-сканера, создав особый метаматериал из кусочков меди, который делает картинку более контрастной. Это позволяет медикам создавать четкое изображение за меньшее число сканирований, увеличивать разрешение снимков и получать их за гораздо меньшее время.

В России проведут исследование возможного воздействия частот «5G» на организм человека
В России проведут исследование возможного воздействия частот «5G» на организм человека

Гибкие пластинки из этого материала, как рассказывают ученые, нужно поместить рядом со сверхпроводящими магнитами МРТ-сканера в той точке, где будет находиться тело пациента во время обследования. Это снизит уровень помех и уменьшит размеры индивидуальных трехмерных пикселей на изображении, которое получает томограф.

Работу этих метаматериалов и сканеров ученые проверили на добровольце, согласившемся пройти несколько процедур сканирования мозга с применением и без применения материала. Эти опыты завершились успешно: ученым удалось получить четкие снимки мозга участника опытов и трехмерное изображение его лица, используя данные с томографа.

Российские и зарубежные физики собираются продолжать исследования как в Лейдене, так и в Санкт-Петербурге. Они надеются превратить лабораторию прикладной радиофизики в Университете ИТМО в центр передовых разработок в этой сфере, закупить современное оборудование и привлечь молодых специалистов, чтобы создавать прототипы устройств и внедрять их в клиническую практику. Для этого сотрудники лаборатории прикладной радиофизики и Эндрю Вебб из Лейденского университета уже отправили заявку на грант РНФ.

 

 

Оцените эту новость:

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Общий рейтинг 5 / 5. Оценок: 1

Пока никаких голосов! Оцените новость первым.

Если Вы считаете эту новость важной...

Подпишитесь на сайт в социальных сетях!