{"id":32089,"date":"2019-10-31T21:45:07","date_gmt":"2019-10-31T18:45:07","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt\/"},"modified":"2019-10-31T21:45:07","modified_gmt":"2019-10-31T18:45:07","slug":"razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt","title":{"rendered":"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/dd018d9ccf95f7b4b60fd691b3e1aeb5.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nRinglasinaga kruvikeeraja lendas m\u00f6\u00f6da mu k\u00f5rva. K\u00f5va heli ja see peatus kr\u00fcostaatide korpusel. Endamisi vantedes otsustasin, et on aeg paus teha. Poldi lahti keeramine 1.5 tesla tugevuses magnetv\u00e4ljas terasest t\u00f6\u00f6riistaga on mitte just parim idee. V\u00e4li kui n\u00e4htamatu vastane \u00fcritab pidevalt t\u00f6\u00f6riista minema rebida, suunata seda m\u00f6\u00f6da oma j\u00f5ujooni ja viia v\u00f5imalikult l\u00e4hedale elektronidele, mis jooksevad suletud ringis superjuhtivast materjalist. Kuid kui on h\u00e4davajalik v\u00f5ita roostetunud \u00fchendusi aastatest, pole paremat valikut. Istusin arvuti taha ja harjumusp\u00e4raselt sirvisin uudisvoogu. \"Venemaa teadlased parandasid MRT kahekordseks!\" - seisis kahtlastes pealkirjades.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<p><i>Umbes aasta tagasi, me <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/post\/405355\/\">lahkasime magnetresonantstomograafi<\/a><\/noindex> ja saime aru selle t\u00f6\u00f6 olemusest. Soovitan tungivalt enne selle artikli lugemist v\u00e4rskendada oma m\u00e4lu selle materjali osas.<\/i> <\/p>\n<p>Erinevatel p\u00f5hjustel, sealhulgas ajaloolistel, on Venemaal t\u00e4naseks p\u00e4eva <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/mri-russia.livejournal.com\/3733.html\">peaaegu puudub<\/a><\/noindex> t\u00f5eliselt keeruka varustuse tootmine, nagu k\u00f5rgep\u00fcreetilised magnetresonantstomograafid. Sellegipoolest, kui elate suuremas linnas, leiate h\u00f5lpsasti kliinikud, mis pakuvad selliseid teenuseid. Samas on MRT skannerite park sageli esindatud kasutatud seadmetega, mis toodi kunagi Ameerikast ja Euroopast, ja kui peaks teil kliniik, kus on MRT, k\u00fclastama, \u00e4rge laske ennast petta seadme ilusast v\u00e4limusest \u2014 see v\u00f5ib olla juba \u00fcle k\u00fcmne aasta vana. Selle tulemusena juhtub, et selline seadmed l\u00e4hevad katki, ja ma olin kaua \u00fcks nendest inimestest, kes viis rikki l\u00e4inud tomograafe tagasi t\u00f6\u00f6le, et patsiendid saaksid ikka veel diagnostikat teha ja omanikud kasumit teenida. <\/p>\n<p>Kuni \u00fchel kaunil p\u00e4eval, pausi ajal millegi ohtlika meelelahutuse vahel hiiglaslikus magnetv\u00e4ljas, ei saanud ma uudisvoos silma peale huvitavale kirjale: \"Venemaa teadlased koos Hollandi kolleegidega <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.popmech.ru\/science\/news-365862-usilennyy-metamaterialom-mrt-skaner-vpervye-ispytali-na-cheloveke\/#part0\">parandasid MRT tehnoloogiat.<\/a><\/noindex> metamaterjalide abil.\u00bb Pole vaja \u00f6elda, et fakt, et Venemaal viiakse l\u00e4bi uuringuid seadmete kohta, mille tootmine pole kunagi omandatud, tundus mulle v\u00e4ga vaieldav. Arvasin, et see on lihtsalt mingi uus rahastuse raiskamise projekt, millel on segased teaduslikud terminid, nagu juba igavaks muutunud \u00abnanotehnoloogiad\u00bb. Teavet kohalike teadlaste t\u00f6\u00f6de kohta MRT ja metamaterjalidega otsides sattusin artiklile, mis sisaldas lihtsa eksperimendi kirjeldust, mida ma oleksin v\u00f5inud kergesti korrata, kuna MRT seade on alati k\u00e4ep\u00e4rast.<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/08f0ba1987a7aafd6ba400ed7ff01945.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nPilt <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1507.01411\">artikleid<\/a><\/noindex>, mis k\u00e4sitleb MRT signaali tugevdamist nn \u00abmetamaterjaliga\u00bb. T\u00fc\u00fcpilises kliinilises 1,5-Tesla seadmes laaditakse patsiendi asemel metamaterjal, mis on veekausi kujul, mille sees on paralleelne teatud pikkusega juhtmed. Juhtmete peal on uuritav objekt \u2013 kala (elutu). Paremal olevad pildid on MRT-kiirluse pilte kalast, millele on peale pandud v\u00e4rvikood, mis n\u00e4itab vesiniktuumade signaali intensiivsust. N\u00e4ha on, et kui kala on juhtmete peal, on signaal palju parem kui ilma. Skaneerimise aeg on m\u00f5lemas juhul sama, mis t\u00f5estab skaneerimise efektiivsuse suurenemist. Artiklis oli samuti hoolikalt esitatud <br \/>\n<b class=\"spoiler_title\">valem<\/b><img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/10382378b7cabc7b822c62f2238fd907.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\njuhtmete pikkuse arvutamiseks s\u00f5ltuvalt tomograafi t\u00f6\u00f6 sagedusest, mida ma kasutasin. Valmistasin oma metamaterjali kuvetist ja roostevabade vasktraatide kogumist, varustades need 3D-printeriga tr\u00fckitud plastikklambritega:<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/26ed8b96265644c22414f36bfae62409.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nMinu esimene metamaterjal. Koheselt p\u00e4rast valmistamist viidi see 1-Tesla tomograafi. Apelsin toimis skaneeritava objektina.<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/f07620eac766ea5c6a18fafdb52b6cef.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nKuid lubatud signaali t\u00f5hustamise asemel sain ma hulga artefakte, mis rikkusid t\u00e4ielikult pildi! Mu rahulolematus ei teadnud piire! Katse l\u00f5petanud, kirjutasin artikli autoritele kirja, mille sisu v\u00f5ib kokku v\u00f5tta k\u00fcsimusega \"Milleks &#8230;?\".<\/p>\n<p>Autorid vastasid mulle \u00fcsna kiiresti. Neil oli v\u00e4ga muljetavaldav, et keegi \u00fcritab nende katseid korrata. Alguses p\u00fc\u00fcdsid nad mulle seletada, kuidas metamat\u0435\u0440\u0438\u0430\u043bid t\u00f5epoolest t\u00f6\u00f6tavad, kasutades termineid nagu \"Fabry-Pero resonantsid\", \"oma moodid\" ja igasugused raadiosagedusv\u00e4ljad mahus. Siis, n\u00e4hes, et ma ei saa \u00fcldse aru, millest jutt k\u00e4ib, otsustasid nad kutsuda mind enda juurde k\u00fclla, et saaksin n\u00e4ha nende arenguid elavas looduses ja veenduda, et see t\u00f5epoolest t\u00f6\u00f6tab. Ma panin oma lemmik jootekolbi seljakotti ja s\u00f5itsin Peterburi, riiklikku teadus\u00fclikooli infotehnoloogia, mehaanika ja optika alal (nagu selgus, \u00f5petatakse seal mitte ainult programmeerijaid).<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/8147a30f2d24f981ce252bc780ecf28d.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nKohale j\u00f5udnud, tervitasid mind sooja s\u00fcdamega, ja \u00e4kki pakkusid t\u00f6\u00f6d, kuna nad olid muljet avaldanud minu kaablite ja vanni p\u00e4rast ning neil oli vaja inimest, kes looks uusi. Vastutasuks lubasid nad p\u00f5hjalikult seletada k\u00f5ike, mis mind huvitab, ja l\u00e4bida radiaalf\u00fc\u00fcsika ja MRT koolituskursuse, mis algas just sellel aastal, \u00f5nneliku juhuse t\u00f5ttu. Minu teadmiste janunemine v\u00f5itis, ja edaspidi, aasta jooksul \u00f5ppisin, tegin projekte ja t\u00f6\u00f6tasin, avastades j\u00e4rk-j\u00e4rgult \u00fcha uusi ja uusi asju magnetresonantsi ajaloost ning t\u00e4nap\u00e4eva teaduse seisukohast sellel alal, mida jagan ka siin.<\/p>\n<p>MRT eeldatava t\u00e4iustamise meetodi alus, mida uuritakse nimetatud teadusartiklites, p\u00f5hineb nn \"metamatetiaalidel\". Metamaterialid, nagu paljusid muid avastusi, tuleb nende tekkimisel ootamatutele lahendustele, mis on saadud teoreetiliste uuringute p\u00f5hjal. N\u00f5ukogude teadlane Viktor Veselago, t\u00f6\u00f6tades 1967. aastal teoreetilise mudeli kallal, eelistas negatiivse murdumisn\u00e4itajaga materjalide olemasolu. Nagu olete juba m\u00f5istnud, r\u00e4\u00e4gitakse siin optikast, ja selle n\u00e4itaja suurus t\u00e4hendab ligikaudu, kui palju valgus oma suunda muudab, l\u00e4bides erinevate keskkondade piiri, n\u00e4iteks \u00f5hu ja vee vahel. Et see t\u00f5epoolest nii juhtub, on lihtne ise veenduda:<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/3f0090c933a4519e857c2824c6054d18.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nLihtne katse laseritootja ja akvaariumi abil, mis demonstreerib valguse murdumist.<\/p>\n<p>Huvitatud fakt, mille saab sellisest eksperimentist v\u00e4lja tuua \u2013 kiirus ei saa murduda sama suunda, kust see tabas piiri, s\u00f5ltumata sellest, kui palju katsetaja pingutab. Selliseid katseid on l\u00e4bi viidud k\u00f5ikide looduses esinevate ainetega, kuid kiirus murdus j\u00e4rjekindlalt ainult \u00fches suunas. Matemaatiliselt t\u00e4hendab see, et murdumise koefitsient, nagu ka selle koostisosad, dielektriline ja magnetiline l\u00e4bitavus, on positiivsed ning ei ole kunagi t\u00e4heldatud midagi muud. V\u00e4hemalt seni, kuni V. Veselago ei otsustanud seda k\u00fcsimust uurida ja ei n\u00e4idanud, et teoreetiliselt pole mingit p\u00f5hjust, miks murdumise koefitsient ei v\u00f5iks olla negatiivne. <br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/b45cf5c4bc791d127359b549ee01cb03.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nPilt Vikist, mis n\u00e4itab erinevust positiivse ja negatiivse murdumise koefitsiendiga keskkondade vahel. Nagu me n\u00e4eme, k\u00e4itub valgus t\u00e4ielikult ebatavaliselt, v\u00f5rreldes meie igap\u00e4evaeluga.<\/p>\n<p>V. Veselago p\u00fc\u00fcdis pikka aega leida t\u00f5endeid negatiivse murdumise koefitsiendiga materjalide olemasolu kohta, kuid otsingud ei \u00f5nnestunud ja tema t\u00f6\u00f6 j\u00e4i \u00f5igustamatult unustusse. Alles j\u00e4rgmise sajandi alguses loodi kunstlikult komposiitstruktuure, mis realiseerisid kirjeldatud omadused, kuid mitte optilises, vaid madalamates mikrolainevahemike sagedustes. See oli murranguline hetk, kuna selliste materjalide olemasolu v\u00f5imalus avas uusi perspektiive. N\u00e4iteks \u2013 superl\u00e4\u00e4tsed, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/elementy.ru\/nauchno-populyarnaya_biblioteka\/430392\/V_poiskakh_superlinzy\">superl\u00e4\u00e4tsed<\/a><\/noindex>, mis suudavad suurendada objekte, mis on isegi v\u00e4iksemad kui valguse lainepikkus. V\u00f5i \u2013 absoluutne varjamiskatte- n\u00e4htamatud, k\u00f5igi s\u00f5jav\u00e4elaste unistus. Teooriasse tehti t\u00f5siseid muudatusi, mis arvestasid uusi andmeid. Edu v\u00f5tmekomponent oli resonantsiliste elementide - metaatomite - korrastatud struktuur, mille suurus on palju v\u00e4iksem, kui kiirguse lainepikkus, millega nad suhtlevad. Korrastatud struktuur metaatomitest on kunstlik komposiit, mida nimetatakse metamaterjaliks. <\/p>\n<p>Metamaterjalide praktiline rakendamine on isegi t\u00e4na tehnoloogiliselt keeruline, kuna resonantsi osakeste suurus peab olema v\u00f5rreldavalt v\u00e4iksem kui elektromagnetilise kiirguse lainepikkus. Optilises vahemikus (kus lainepikkus on nanomeetrid) on sellised tehnoloogiad progressi piiril. Seet\u00f5ttu ei ole \u00fcllatav, et esimesed metamaterjalide kontseptsiooni esindajad loodi v\u00f5rreldavalt pikemate elektromagnetlainete jaoks raadiolainevahemikus (mis on tuttavamaa pikkusega mm-st m-ni). Iga metamaterjali p\u00f5hiomadus ja samas puudus on tingitud selle elementide resonantsit\u00fc\u00fcbidest. Metamaterjal v\u00f5ib oma imelisi omadusi avaldada ainult teatud sagedustel. <br \/>\n<b class=\"spoiler_title\">Piiratud sagedustel.<\/b>Seega, n\u00e4iteks kui n\u00e4ete j\u00e4lle midagi sellist nagu superhelisummutus metamaterjalide p\u00f5hjal, k\u00fcsige, millises sagedusvahemikus see t\u00f5eliselt summutab.<\/p>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/f38491572f29aa5fd8eba74c974e1927.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nT\u00fc\u00fcpilised n\u00e4ited metamaterjalidest, mis v\u00f5imaldavad suhelda elektromagnetlainetega. Juhtivainetest struktuurid - ei ole muud kui v\u00e4iksed resonatorid, LC-ringid, mis moodustavad juhtivate elementide ruumilise positsiooni. <\/p>\n<p>Veidi aega on m\u00f6\u00f6dunud metamatematerjalide kontseptsiooni ja nende esimese rakenduse ilmumisest, kui inimesed said aru, et neid saab kasutada MRT-s. Metamaterjalide peamine puudus, kitsas t\u00f6\u00f6vahemik, ei ole MRT-s probleem, kus k\u00f5ik protsessid toimuvad praktiliselt \u00fchel tuumade magnetresonantsi sagedusel, mis asub raadiolainevahemikus. Siin saate oma k\u00e4tega luua metaatoome ja kohe n\u00e4ha, mis piltidel v\u00e4lja tuleb. \u00dcks esimestest omadustest, mida teadlased MRT-s kasutades rakendasid, olid superl\u00e4\u00e4tsed ja endoskoobid.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/6325a22f1747ad717a981c9e0659de35.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nVasaku poolt t\u00e4hise a) all on kujutatud superl\u00e4\u00e4ts, mis koosneb kolmem\u00f5\u00f5tmelisest resonaatormaterjali v\u00f5rgustikust tr\u00fckkplaatidel. Iga resonaatormaterjal on avatud metallring kondensaatoriga, moodustades LC-ahela, mis on h\u00e4\u00e4lestatud MRT sagedusele. All on n\u00e4ide, kuidas seda metamaaterjalistruktuuri paigutatakse patsiendi jalgade vahele, kes on MRT protseduuril, ja vastavalt saadud pildid. Kui te ei ole varem peljanud soovitust lugeda minu eelmist artiklit MRT-st, siis teate, et patsiendi keha piirkonna pildi saamiseks tuleb koguda n\u00f5rku, kiiresti kustuvaid tuumasiignaalide, kasutades l\u00e4heduses asuvat antenni \u2013 m\u00e4hist. <\/p>\n<p>Metamaaterjalist superl\u00e4\u00e4ts v\u00f5imaldab suurendada tavalise m\u00e4hise toimeala. N\u00e4iteks visualiseerida patsiendi m\u00f5lemad jalad korraga, mitte ainult \u00fcht. Halvaks uudiseks on see, et superl\u00e4\u00e4tsi asend peab olema hoolikalt valitud parima efekti saavutamiseks ning superl\u00e4\u00e4ts ise on valmistamisel \u00fcsna kallis. Kui te ikka veel ei m\u00f5ista, miks seda l\u00e4\u00e4tsi nimetatakse super- ette, siis hinnake tema suurust pildilt ja m\u00f5istke, et ta t\u00f6\u00f6tab ligi viie meetri lainepikkusega!<\/p>\n<p>T\u00e4hise b) all on n\u00e4idatud endoskoobi konstruktsioon. Sisuliselt on MRT endoskoop paralleelsete juhtmete massiiv, mis toimib lainejuhtina. See v\u00f5imaldab ruumiliselt eraldada piirkonda, kust m\u00e4his domineerib signaali tuumadest, ja m\u00e4hise enda valdavalt horisontaalses kauguses \u2013 isegi nii, et vastuv\u00f5tja antenn v\u00f5ib asuda t\u00e4iesti v\u00e4ljaspool tomograafi krios\u00fcsteemi, kaugel pidevast magnetv\u00e4ljast. Altpoolt esitatud piltidel, mis on t\u00e4histatud b), on kujutatud pilte, mis on saadud spetsiaalse vedelikuga t\u00e4idetud anumast \u2013 fantoomist. Nende vahel on erinevus selles, et pildid, mille all on tekst \u201eendoskoop\u201c, saadi siis, kui m\u00e4his asus m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rse kauguse kaugusel fantoomist, kus ilma endoskoobita ei oleks tuumade signaalide avastamine olnud v\u00f5imalik.<\/p>\n<p>Kui r\u00e4\u00e4kida \u00fchest k\u00f5ige perspektiivikamast rakendusvaldkonnast metamaterjalide vallas MRT-s ja k\u00f5ige l\u00e4hemast praktilise rakenduse suunast (millele ma l\u00f5puks sukeldusin), siis on see juhtmevabade m\u00e4histe loomine. Tuleb selgitada, et see ei t\u00e4henda Bluetoothi ega muid juhtmevabu andmeedastustehnoloogiaid. \"Juhtmevaba\" viitab selles kontekstis kahe resonantsstruktuuri \u2013 vastuv\u00f5tja-antenn ja metamaterjal \u2013 induktiivsele v\u00f5i mahtuvuslikule \u00fchendusele. Kontseptsioon n\u00e4eb v\u00e4lja nii:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/6f9cc710f801f278712f4138b2f9ef5e.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nVasakul on n\u00e4idatud, kuidas tavaliselt toimub MRT-protseduur: patsient lamab kriostaatide sees homogeense staatilise magnetv\u00e4lja piirkonnas. Tomograafi tunnelis on paigaldatud suur antenn, mida nimetatakse \"linnupuuriks\". Sellega disainitud antenn v\u00f5imaldab p\u00f6\u00f6rata raadiogigahertsilise magnetv\u00e4lja vektorit vesiniku tuumade pretsessioonisagedusega (kliinilistes seadmetes on see tavaliselt 40-120 MHz, s\u00f5ltuvalt staatilise magnetv\u00e4lja suurusest vahemikus 1T kuni 3T), sundides neid energiat neelama ja seej\u00e4rel vastama kiirgama. Vastus signaal tuumadelt on v\u00e4ga n\u00f5rk ja enne, kui see j\u00f5uab suure antenni juhtmetesse, kaob see paratamatult. Selle p\u00f5hjusel kasutatakse MRT-s signaalide vastuv\u00f5tmiseks l\u00e4hedal asuvaid kohalikke m\u00e4hiseid. Keskel pildil on n\u00e4idatud t\u00fc\u00fcpiline skaneerimisseisund p\u00f5lves. Metamaterjalide abil on v\u00f5imalik luua resonantor, mis on induktiivselt seotud linnupuuriga. Piisab, kui asetada selline seade patsiendi keha soovitud piirkonda ja signaal sealt v\u00f5etakse vastu sama h\u00e4sti kui kohalik m\u00e4his! Kui kontseptsioon oleks edukalt rakendatav, ei peaks patsiendid enam juhtmetes segadusse minema ja MRT-diagnostika protseduur muutuks mugavamaks.<\/p>\n<p>Just sellist seadet p\u00fc\u00fcdsin ma alguses luua, kastesevades juhtmeid vette ja p\u00fc\u00fcdes apelsini skaneerida. Vett l\u00e4bivad juhtmed esimeselt pildilt mitte midagi muud kui metaatoomid, millest iga\u00fcks on poollaineline dipool \u2013 \u00fcks tuntumaid antennikonstruktsioone, millega iga raadiohuviline on tuttav.<br \/>\nNadeldatakse neid vette mitte selleks, et nad MRT-s ei s\u00fcttiks (kuigi ka selleks), vaid et, t\u00e4nu vee k\u00f5rgele dielektrilisele l\u00e4bilaskvusele, v\u00e4hendada nende resonantsi pikkust t\u00e4pselt nii palju, kui on vee dielektriliste omaduste ruutjuur.<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/7ea631018abe5bfaaaabb00d744a1191.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nSeda trikki on pikka aega kasutatud raadiovastuv\u00f5tjates, keerates traadi ferriidipala \u00fcmber \u2013 nn. ferriidantenn. Ainult ferriidil on k\u00f5rge magnetiline l\u00e4bilaskvus, mitte dielektriline, mis aga t\u00f6\u00f6tab samamoodi ning v\u00f5imaldab seega l\u00fchendada antenni resonantsi suurusi. MRT-s, kahjuks, ferriiti ei t\u00f5uka, kuna see on magnetiline. Vesi on odav ja kergesti k\u00e4ttesaadav alternatiiv.<\/p>\n<p>Ilmselgelt on nende asjade arvutamiseks vaja ehitada keerulisi matemaatilisi mudeleid, mis arvestavad resonantsi elementide, keskkonna parameetrite ja kiirgusallikate vahelisi seoseid... v\u00f5i siis saab kasutada edusamme ja tarkvara numbriliseks elektromagnetiliseks modelleerimiseks, mida suudab m\u00f5ista isegi koolipoiss (k\u00f5ige silmatorkavamad n\u00e4ited \u2013 CST, HFSS). Tarkvara v\u00f5imaldab luua 3D mudeleid reson\u00e1toridest, antennidest, elektriskeemidest, lisada sinna inimesi \u2013 jah, tegelikult k\u00f5ike, k\u00fcsimus on vaid kujutlusv\u00f5imes ja olemasolevates arvutusv\u00f5imetes. Ehitised jagatakse v\u00f5rketeks, kus s\u00f5lmedes lahendatakse tuntud Maxwelli v\u00f5rrandeid.<br \/>\nSiin on n\u00e4iteks raadiotiheduse magnetv\u00e4lja modelleerimine eelnevalt mainitud lindit\u00fc\u00fcpi antennis:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/36eba982881598c08d29f110af9fe8eb.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nKoheselt muutub \u00fcsna selgeks, kuidas v\u00e4li p\u00f6\u00f6rleb. Vasakul on olukord, kus antennis on kast vett, ja paremal \u2013 sama kast juhtmete resonantsi pikkusele. N\u00e4ha on, kuidas magnetv\u00e4li suureneb oluliselt t\u00e4nu juhtmetele. P\u00e4rast CST omandamist ja oma disaini optimeerimist tegin ma veel kord metamaterjali, mis t\u00f5eliselt v\u00f5imaldas signaali tugevdamist tavalises kliinilises 1.5T MRT tomograafis. See koosnes j\u00e4tkuvalt kastist (k\u00fcll ilusam, akr\u00fc\u00fclist), mis oli t\u00e4idetud veega ja juhtmete massiga. Seekord oli struktuur optimeeritud resonantsitingimuste osas, nimelt: juhtmete pikkuse, nende asetuse ja vee koguse valimine. Siin on, kuidas tomat v\u00e4lja n\u00e4gi:<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/e00ae9cfa963656de8569587693e0d8f.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nEsimene tomati skaneerimine toimus suure antenniga. Tulemuseks oli vaid m\u00fcra ning vaevu eristuvad kontuurid. Teisel korral asetasin vilja v\u00e4rskelt valmistatud resonantsstruktuurile. Ma ei hakanud looma v\u00e4rvilisi kaarte ega midagi sarnast, sest efekt on ilmselge. Sellega t\u00f5estasin oma kogemustega, kuigi kulutasin palju aega, et kontseptsioon toimib. <\/p>\n<p>On selge, millest te m\u00f5tlete \u2014 apelsinid, tomatid \u2014 see k\u00f5ik ei ole see, kus on inimkatsetused?<br \/>\nNeed t\u00f5epoolest <noindex>toimusid<\/noindex>:<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/2dd9da91675075a7fccf6a6334ae4ba7.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nVabatahtlik k\u00e4si, kes l\u00e4bib MRT, on ikkagi samal karbil. Karbis on vesi, kuna see sisaldab vesinikku, samuti on see suurep\u00e4raselt n\u00e4htav. Signaali v\u00f5imendamine toimub randme piirkonnas, mis on resonatiivis, samas kui k\u00f5ik muud kehaosad on halvasti n\u00e4htavad. Loomulikult on sarnase efekti, v\u00f5ib-olla isegi parema, saavutamine v\u00f5imalik ka tavaliste kliiniliste spiraalide kasutamisel. Kuid fakt, et selliseid asju saab teha, lihtsalt ruumiliselt kombineerides vett ja juhtmeid, neid \u00f5igesti \u00fchendades, on h\u00e4mmastav. Veelgi \u00fcllatavam on see, et teadmisi selle kohta saab omandada, uurides n\u00e4iliselt seotud n\u00e4htusi, nagu valguse murdmine. <\/p>\n<p><b class=\"spoiler_title\">Neil, kes pole veel t\u00fcdinud<\/b>Praeguseks on veega karbi konstruktsiooni juba parandatud. N\u00fc\u00fcd on see lihtsalt lame tr\u00fckkplaat, mis v\u00f5imaldab lokaliseerida v\u00e4lise suure antenni magnetv\u00e4lja enda \u00fcmber. Lisaks on selle t\u00f6\u00f6piirkond suurem kui eelneval konstruktsioonil:<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/3ba7885a24d292f3fc5b4756e77d3f3b.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nV\u00e4rvilised ribad n\u00e4itavad magnetv\u00e4lja intensiivsust struktuuri kohal, kui see on k\u00e4ivitatud v\u00e4lisest elektromagnetiliste lainete allikast. Lame struktuur esindab t\u00fc\u00fcpilist edastusliini, mis on tuntud raadiotehnika valdkonnas, kuid seda saab samal ajal k\u00e4sitleda ka metamatiaalina MRT jaoks. See \u201cjuhtmeta spiraal\u201d suudab juba konkureerida tavap\u00e4raste spiraalidega loodud v\u00e4lja \u00fchtsuses teatud s\u00fcgavusel skaneeritavas objektis:<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Uurime magnetresonantsi tomograafi II: Metamaterjalid MRT-s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/249856e9d66e12dda02fe354490e0ea4.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nAnimatsioon n\u00e4itab kihtide kaupa v\u00e4rvilist signaalikaarti veekaussis MRT-s. V\u00e4rv n\u00e4itab vesinikute tuumadelt saadud signaalide intensiivsust. \u00dclemises vasakus nurgas kasutatakse vastuv\u00f5tjana standardse spinaalskaneerimise rulli segmenti. Alumises vasakus nurgas, kui kast seisab tr\u00fckkplaadist resonatori peal. Alumises paremas nurgas v\u00f5tab signaali vastu suur antenn, mis on integreeritud tomograafi tunnelisse. V\u00f5rdlesin signaali \u00fchtsust punkti, mis on joonistatud ristk\u00fclikuga. Teatud k\u00f5rgusel t\u00f6\u00f6tab metamaterjal paremini kui rull signaali \u00fchtsuse osas. Kliiniliste \u00fclesannete puhul ei pruugi see saavutamine olla v\u00e4ga oluline, kuid teadusuuringute MRT seadistustes, kus skaneeritakse rotti, v\u00f5ib see aidata saavutada signaali kasvu ja v\u00e4hendada vajalike p\u00f5hiandi raadiosageduslike impulsside energiat. <\/p>\n<p>\nAlguses artiklis mainitud \"kahekordne paranemine\" on loomulikult teise ringi armastus ajakirjanike seas teadlaste suhtes, kuid samuti ei saa \u00f6elda, et need on t\u00fchised uuringud, mida kinnitab huvi selle teema vastu teadusgruppides \u00fcle kogu maailma. \u00dcllatav, kuid t\u00f6\u00f6d tehakse ka Venemaal, kuigi isikliku kogemuse p\u00f5hjal on see pigem haruldane erand. MRT-s metamaterjalide kasutamisel on veel palju lahendamata probleeme. Peale magnetv\u00e4ljade lokaliseerimise hea pildi saamiseks ei tohiks unustada elektrilisi v\u00e4lju, mis p\u00f5hjustavad kudede \u00fclekuumenemist, samuti patsientide kehas olevate kudede raadiosagedusliku energia neeldumist. Nende asjade, kliinilisel kasutamisel, osas peab olema erilne kontroll, mis muutub oluliselt keerulisemaks, kui kasutatakse lokaliseerivaid resonatore. Seni j\u00e4\u00e4vad metamaterjalid MRT-s teaduslike uuringute raamidesse, kuid saadud tulemused on juba v\u00e4ga huvitavad ja v\u00f5ib-olla tulevikus muudab MRT-protseduur nende t\u00f5ttu paremasse suunda, muutudes kiiremaks ja ohutumaks.<br \/>\n<br \/>Allikas: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/427897\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041c\u0438\u043c\u043e \u0443\u0445\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0432\u0438\u0441\u0442\u0435\u043b\u0430 \u043e\u0442\u0432\u0435\u0440\u0442\u043a\u0430. \u0421 \u0433\u0440\u043e\u043c\u043a\u0438\u043c \u0437\u0432\u043e\u043d\u043e\u043c \u043e\u043d\u0430 \u0437\u0430\u043c\u0435\u0440\u043b\u0430 \u043d\u0430 \u043a\u043e\u0440\u043f\u0443\u0441\u0435 \u043a\u0440\u0438\u043e\u0441\u0442\u0430\u0442\u0430. \u0427\u0435\u0440\u0442\u044b\u0445\u043d\u0443\u0432\u0448\u0438\u0441\u044c \u043f\u0440\u043e \u0441\u0435\u0431\u044f, \u044f \u0440\u0435\u0448\u0438\u043b \u0432\u0437\u044f\u0442\u044c \u043f\u0435\u0440\u0435\u0440\u044b\u0432. \u041e\u0442\u043a\u0440\u0443\u0447\u0438\u0432\u0430\u0442\u044c \u0431\u043e\u043b\u0442\u044b \u0432 \u043c\u0430\u0433\u043d\u0438\u0442\u043d\u043e\u043c \u043f\u043e\u043b\u0435 \u0432\u0435\u043b\u0438\u0447\u0438\u043d\u043e\u0439 1.5 \u0442\u0435\u0441\u043b\u0430, \u043f\u0440\u0438 \u043f\u043e\u043c\u043e\u0449\u0438 \u0441\u0442\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0438\u043d\u0441\u0442\u0440\u0443\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430 \u2014 \u0442\u0430\u043a \u0441\u0435\u0431\u0435 \u0437\u0430\u0442\u0435\u044f. \u041f\u043e\u043b\u0435 \u043a\u0430\u043a \u043d\u0435\u0432\u0438\u0434\u0438\u043c\u044b\u0439 \u043f\u0440\u043e\u0442\u0438\u0432\u043d\u0438\u043a \u043f\u043e\u0441\u0442\u043e\u044f\u043d\u043d\u043e \u043f\u044b\u0442\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u0432\u044b\u0440\u0432\u0430\u0442\u044c \u0438\u043d\u0441\u0442\u0440\u0443\u043c\u0435\u043d\u0442 \u0438\u0437 \u0440\u0443\u043a, \u0441\u043e\u0440\u0438\u0435\u043d\u0442\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0435\u0433\u043e \u0432\u0434\u043e\u043b\u044c \u0441\u0432\u043e\u0438\u0445 \u0441\u0438\u043b\u043e\u0432\u044b\u0445 \u043b\u0438\u043d\u0438\u0439 \u0438 \u0443\u0441\u0442\u0440\u0435\u043c\u0438\u0442\u044c \u043a\u0430\u043a \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e [&hellip;]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":23934,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-32089","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t<!-- All in One SEO 5.0.1.1 - aioseo.com -->\n\t<meta name=\"description\" content=\"\u041c\u0438\u043c\u043e \u0443\u0445\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0432\u0438\u0441\u0442\u0435\u043b\u0430 \u043e\u0442\u0432\u0435\u0440\u0442\u043a\u0430.\" \/>\n\t<meta name=\"robots\" content=\"max-image-preview:large\" \/>\n\t<meta name=\"author\" content=\"Yuri Gagarin\"\/>\n\t<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt\" \/>\n\t<meta name=\"generator\" content=\"All in One SEO (AIOSEO) 5.0.1.1\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:locale\" content=\"et_EE\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:site_name\" content=\"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:title\" content=\"\ud83e\udd47\u0420\u0430\u0437\u0431\u0438\u0440\u0430\u0435\u043c \u043c\u0430\u0433\u043d\u0438\u0442\u043d\u043e-\u0440\u0435\u0437\u043e\u043d\u0430\u043d\u0441\u043d\u044b\u0439 \u0442\u043e\u043c\u043e\u0433\u0440\u0430\u0444 II: \u041c\u0435\u0442\u0430\u043c\u0430\u0442\u0435\u0440\u0438\u0430\u043b\u044b \u0432 \u041c\u0420\u0422 | ProHoster\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:description\" content=\"\u041c\u0438\u043c\u043e \u0443\u0445\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0432\u0438\u0441\u0442\u0435\u043b\u0430 \u043e\u0442\u0432\u0435\u0440\u0442\u043a\u0430.\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image:secure_url\" content=\"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"350\" \/>\n\t\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"350\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:published_time\" content=\"2019-10-31T18:45:07+00:00\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2019-10-31T18:45:07+00:00\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:publisher\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster\" \/>\n\t\t<meta property=\"article:author\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster\" \/>\n\t\t<!-- All in One SEO -->\n\n","aioseo_head_json":{"title":"\ud83e\udd47Magneetresonantstomograafi II osas: Metamaterjalid MRT-s | ProHoster","description":"Kruvikeeraja lendas k\u00f5rva m\u00f6\u00f6da.","canonical_url":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt","robots":"max-image-preview:large","keywords":"","webmasterTools":{"miscellaneous":""},"schema":null,"og:locale":"et_EE","og:site_name":"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b","og:type":"article","og:title":"\ud83e\udd47\u0420\u0430\u0437\u0431\u0438\u0440\u0430\u0435\u043c \u043c\u0430\u0433\u043d\u0438\u0442\u043d\u043e-\u0440\u0435\u0437\u043e\u043d\u0430\u043d\u0441\u043d\u044b\u0439 \u0442\u043e\u043c\u043e\u0433\u0440\u0430\u0444 II: \u041c\u0435\u0442\u0430\u043c\u0430\u0442\u0435\u0440\u0438\u0430\u043b\u044b \u0432 \u041c\u0420\u0422 | ProHoster","og:description":"\u041c\u0438\u043c\u043e \u0443\u0445\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0432\u0438\u0441\u0442\u0435\u043b\u0430 \u043e\u0442\u0432\u0435\u0440\u0442\u043a\u0430.","og:url":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt","og:image":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:secure_url":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:width":350,"og:image:height":350,"article:published_time":"2019-10-31T18:45:07+00:00","article:modified_time":"2019-10-31T18:45:07+00:00","article:publisher":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster","article:author":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster"},"aioseo_meta_data":{"post_id":"32089","title":null,"description":null,"keywords":null,"keyphrases":null,"primary_term":null,"canonical_url":null,"og_title":null,"og_description":null,"og_object_type":"default","og_image_type":"default","og_image_url":null,"og_image_width":null,"og_image_height":null,"og_image_custom_url":null,"og_image_custom_fields":null,"og_video":null,"og_custom_url":null,"og_article_section":null,"og_article_tags":null,"twitter_use_og":false,"twitter_card":"default","twitter_image_type":"default","twitter_image_url":null,"twitter_image_custom_url":null,"twitter_image_custom_fields":null,"twitter_title":null,"twitter_description":null,"schema":{"blockGraphs":[],"customGraphs":[],"default":{"data":{"Article":[],"Course":[],"Dataset":[],"FAQPage":[],"Movie":[],"Person":[],"Product":[],"ProductReview":[],"Car":[],"Recipe":[],"Service":[],"SoftwareApplication":[],"WebPage":[]},"graphName":"","isEnabled":true},"graphs":[]},"schema_type":null,"schema_type_options":null,"pillar_content":false,"robots_default":true,"robots_noindex":false,"robots_noarchive":false,"robots_nosnippet":false,"robots_nofollow":false,"robots_noimageindex":false,"robots_noodp":false,"robots_notranslate":false,"robots_max_snippet":null,"robots_max_videopreview":null,"robots_max_imagepreview":"large","priority":null,"frequency":null,"local_seo":null,"seo_analyzer_scan_date":"2026-01-21 09:12:24","breadcrumb_settings":null,"limit_modified_date":false,"reviewed_by":null,"ai":null,"created":"2021-03-01 03:04:41","updated":"2026-01-21 09:12:24","focus_keyword":null,"additional_keywords":null,"truseo_locale":null},"gt_translate_keys":[{"key":"link","format":"url"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/32089","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=32089"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/32089\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/media\/23934"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=32089"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=32089"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/et\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=32089"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}