Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI

Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
NjĂ« drejtkĂ«mbĂ«sh kaloi pĂ«rmes veshit. Me njĂ« zhurmĂ« tĂ« madhe, ajo ndali nĂ« trupin e kriostatit. Duke shurdhuar veten, vendosa tĂ« bĂ«ja njĂ« pushim. TĂ« shkelĂ«sh bulonat nĂ« njĂ« fushĂ« magnetike prej 1.5 teslave me njĂ« mjet çeliku nuk Ă«shtĂ« ndonjĂ« ide e shkĂ«lqyer. Fusha, si njĂ« armik i padukshĂ«m, pĂ«rpiqet vazhdimisht tĂ« nxjerrĂ« mjetin nga duar, ta orientojĂ« atĂ« pĂ«rgjatĂ« linjave tĂ« tij tĂ« forcĂ«s dhe ta drejtojĂ« sa mĂ« afĂ«r elektronĂ«ve qĂ« po qarkullojnĂ« nĂ« njĂ« qark tĂ« mbyllur nga superç氎sorĂ«t. MegjithatĂ«, nĂ«se Ă«shtĂ« e domosdoshme tĂ« mposhtĂ«sh lidhjet e oksiduara nga vitesh, nuk ka shumĂ« zgjedhje. U ul nĂ« kompjuter dhe zakonisht rishkova rrjedhĂ«n e lajmeve. "ShkencĂ«tarĂ«t rusĂ« pĂ«rmirĂ«suan MRT-nĂ« dyfish!" - thoshte titulli i dyshimtĂ«.

Rreth një vit më parë, ne demontuam tomografin magnetik-rezonal dhe mesuam thelbin e funksionit të tij. Rekomandoj fuqishëm që para leximit të këtij artikulli, të freskoni në kujtesë atë material.

Për shkak të arsyeve të ndryshme, përfshirë ato historike, në Rusi sot praktikisht nuk ka prodhim të një pajisjeje kaq komplekse si tomografët magnetik-rezonalë të fushës së lartë. Megjithatë, nëse jetoni në një qytet më të madh, do ta gjeni lehtësisht klinikat që ofrojnë këtë lloj shërbimi. Në të njëjtën kohë, parku i skanereve MRT shpesh përbëhet nga pajisje të përdorura, të sjella dikur nga SHBA dhe Europa dhe, nëse ndodh që të vizitoni një klinikë me MRT, mos u mashtroni nga pamja e jashtme e bukur e pajisjes - ajo mund të ketë shumë vite. Si pasojë, ndonjëherë ndodhi që pajisja të prishet dhe unë isha për një kohë të gjatë një nga ata njerëz që ktheu tomografët e prishur në funksion, kështu që pacientët të mund të vazhdonin të bënin diagnostikimin, ndërsa pronarët të fitonin.

Ndërkohë, në një nga ditët e bukura, në pushim midis aventurave të rrezikshme me fushat magnetike të mëdha, natyrshëm kam hasur në një njoftim interesant në rrjedhën e lajmeve: "Shkencëtarët rusë, së bashku me kolegët hollandezë përmirësuan teknologjinë MRT me metamateryalët». Nuk është e nevojshme të thuhet se fakti që në Rusi po kryhen hulumtime që lidhen me pajisje, prodhimi i të cilave ende nuk është arritur, më duket tejet diskutueshëm. Vendosa se kjo ishte thjesht një tjetër mënyrë për të shpenzuar grantet, e përzierë me fjalë shkencore të paqarta siç janë «nanoteknologjitë» që na lodhën të gjithëve. Kërkimi i informacionit mbi punën e shkencëtarëve vendas me MRI dhe metamateryalët më çoi në një artikull që përmbante përshkrimin e një eksperimentit të thjeshtë, që mund ta përsërisja lehtësisht, duke pasur parasysh se pajisja e MRI-së është gjithmonë në dispozicion.
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Imazhi nga artikulli, i dedikuar forcimit të sinjalit të MRI-së me ndihmën e ashtuquajturit «metamateryal». Në një aparat tipik klinik 1.5 - Tesla, në vend të pacientit ngarkohet metamateryali, në formë enë me ujë, brenda të cilës janë vendosur telat paralelë të gjatë të caktuar. Në tela vendoset objekti i studimit - një peshk (jo i gjallë). Imazhet nga e djathta janë ato që u morën në MRI të peshkut, me një hartë ngjyre të vendosur që tregonte intensitetin e sinjalit nga bërthamat e hidrogjenit. Mund të vërehet se kur peshku qëndron mbi tela, sinjali është shumë më i mirë, sesa pa to. Koha e skanimit në të dy rastet ishte e njëjtë, që dëshmon një rritje të efikasitetit të skanimit. Artikulli gjithashtu përfshinte me kujdes
formulënAnalizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI

për llogaritjen e gjatësi të telave në varësi të frekuencës së punës së tomografit, të cilën e përdora. Ndërsa ndërtova metamateryalin tim nga kuvetë dhe nga një grup telash bakri, të pajisur me mbajtëse plastike, të printuara në 3D:
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Metamateryali im i parë. Menjëherë pas ndërtimit u fut në tomografin 1-Tesla. Një portokall shërbeu si objekt për skanimin.
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
MegjithatĂ«, nĂ« vend tĂ« forcimit tĂ« premtuar tĂ« sinjalit, mora njĂ« mori artefaktesh qĂ« shkatĂ«rronin imazhin! HidhĂ«rimi im ishte i paimagjinueshĂ«m! Pasi e pĂ«rfundova eksperimentin, shkrova njĂ« letĂ«r autorĂ«ve tĂ« artikullit, e cila mund tĂ« pĂ«rmblidhet me pyetjen «ÇfarĂ« po ndodh?».

Autori më përgjigjën relativisht shpejt. Ishin mjaft të impresionuar nga fakti që dikush përpiqej të përsëritej eksperimentet e tyre. Në fillim, u munduan për një kohë të gjatë të më shpjegonin se si funksionojnë metamateryalet, duke përdorur termat "rezonancat Fabri-Perot", "modet e veta" dhe të gjitha llojet e fushave radiofrekuent në volum. Pastaj, duke kuptuar se unë nuk kuptoja fare se për çfarë po flisnin, ata vendosën të më ftonin në shtëpi, që të shihja zhvillimet e tyre në gjallë dhe të sigurohesha se gjithçka funksionon. Atëherë, hodha në çantën time solder-in e preferuar dhe shkova në Shën Petersburg, në Universitetin Kombëtar Kërkues të Teknologjive të Informacionit, Mekanikës dhe Optikës (siç u duk, atje trajnojnë jo vetëm programues).
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI

Në vendin e ngjarjes, më pritën me ngrohtësi dhe papritur, më ofruan një punë, pasi ishin impresionuar nga kuveti im me kabllo dhe u duhej një person për të krijuar të reja. Në këmbim, premtoi që do të më shpjegonin në detaje gjithçka që më interesonte dhe do të kalonim një kurs të studimit në radiofizikë dhe MRT, i cili filloi me fat në atë vit. Tërheqja ime për njohuri e fitoi, dhe më pas, për një vit, ndoqa studimet, bëra projekte dhe punova, duke mësuar gradualisht gjithnjë e më shumë rreth historisë së rezonancës magnetike, si dhe gjendjes së shkencës moderne në këtë fushë, të cilën do ta ndaja këtu.

Në thelb të metodës së supozuar të përmirësimit të MRT, e cila është shqyrtuar në artikujt shkencorë të përmendur, janë të ashtuquajturat "metamateryale". Metamateryalet, ashtu si shumë zbulime të tjera, i detyrojnë ekzistencën e tyre zgjidhjeve të papritura, të fituara në bazë të kërkimeve teorike. Shkencëtari sovjetik, Viktor Veselago, në vitin 1967, duke punuar mbi një model teorik, sugjeroi ekzistencën e materialeve me koeficient negativ të thyerjes. Siç e keni kuptuar, kemi të bëjmë me optikën, dhe ky koeficient, në terma të përgjithshëm, do të thotë se sa do të ndryshojë drejtimin e tij drita duke kaluar nëpër kufirin midis mjediseve të ndryshme, siç janë ajri dhe uji. Të kuptosh se kjo ndodh vërtet është shumë e lehtë të verifikohet vetë:
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Një eksperiment i thjeshtë me një laser dhe një akvarium, që demonstruan thyerjen e dritës.

Një fakt interesant që mund të nxirret nga një eksperiment të tillë është se rrezja nuk mund të thyhet në të njëjtën drejtim nga ku ra në kufirin e ndarjes, pavarësisht se sa përpiqet eksperimentatori. Ky eksperiment është kryer me të gjitha substancat natyrore, megjithëse rrezja ka vazhduar të thyhet vetëm në njërën anë. Matematika tregon se koeficienti i thyjes, si dhe përbërësit e tij, epermerta dielektrike dhe magnetike, janë pozitivë, dhe nuk është vënë re asnjë herë ndryshe. Të paktën deri në momentin kur V. Veselago vendosi ta studiojë këtë çështje dhe e tregoi se teorikisht nuk ka asnjë arsye pse koeficienti i thyjes të mos mund të jetë negativ.
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Imazhi nga Wiki që tregon ndryshimin mes mjediseve me koeficient pozitiv dhe negativ të thyjes. Siç shohim, drita sillet krejtësisht ndryshe, krahasuar me eksperiencën tonë të përditshme.

V. Veselago pĂ«r njĂ« kohĂ« tĂ« gjatĂ« u pĂ«rpoq tĂ« gjejĂ« prova pĂ«r ekzistencĂ«n e materialeve me koeficient negativ tĂ« thyjes, megjithatĂ« kĂ«rkimet nuk patĂ«n sukses dhe puna e tij u harrua padrejtĂ«sisht. VetĂ«m nĂ« fillim tĂ« shekullit tĂ« ardhshĂ«m, u krijuan artificialisht struktura kompozite qĂ« realizonin vetitĂ« e pĂ«rshkruara, por jo nĂ« optikĂ«, por nĂ« njĂ« gamĂ« mĂ« tĂ« ulĂ«t tĂ« frekuencave mikrovalĂ«. Kjo shĂ«noi momentin kyç, pasi vetĂ« mundĂ«sia e ekzistencĂ«s sĂ« kĂ«tyre materialeve hapte perspektiva tĂ« reja. PĂ«r shembull - krijimi i superlenteve, tĂ« afta tĂ« zmadhojnĂ« objekte qĂ« janĂ« edhe mĂ« tĂ« vogla se gjatĂ«sia e valĂ«s sĂ« dritĂ«s. Ose - mbulesa e padukshme, Ă«ndrrat e tĂ« gjithĂ« ushtarĂ«ve. U bĂ«nĂ« korrigjime tĂ« rĂ«ndĂ«sishme nĂ« teori, duke marrĂ« parasysh tĂ« dhĂ«nat e reja. ÇelĂ«si i suksesit ishte pĂ«rdorimi i strukturave tĂ« renditura nga elementĂ«t rezonues - metaatomot, tĂ« cilĂ«t janĂ« shumĂ« mĂ« tĂ« vegjĂ«l se gjatĂ«sia e valĂ«s sĂ« rrezatimit me tĂ« cilin ata interaktojnĂ«. Struktura e renditur nga metaatomot Ă«shtĂ« njĂ« kompozit artificial, e quajtur metamaterial.

Implementimi praktik i metamaterialeve është teknologjikisht kompleks edhe sot, pasi madhësia e pjesëve rezonante duhet të jetë ndjeshëm më e vogël se gjatësia e valës së rrezatimit elektromagnetik. Për gamën optike (ku gjatësia e valës është në nanometrat), teknologjitë e tilla ndodhen në kufirin e mundësive të avancimit. Prandaj, nuk është befasi që përfaqësuesit e parë të konceptit të metamaterialeve u krijuan për vale elektromagnetike më të gjata nga gamat radio (të cilat kanë një gjatësi që na është më e njohur nga mm deri në m). Karakteristika kryesore dhe njëkohësisht disavantazhi i çdo metamateriali është pasoja e natyrës rezonante të elementeve që e përbëjnë atë. Metamateriali mund të tregojë vetitë e tij të mahnitshme vetëm në frekuenca të caktuara.
Frekuenca të kufizuara.Prandaj, për shembull, kur të shihni përsëri diçka si një super-bllokues zëri që bazohet në metamateriale, pyesni se cilin interval frekuencash e bllokon në të vërtetë.

Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Shembuj tipikĂ« tĂ« metamaterialeve qĂ« lejojnĂ« ndĂ«rveprimin me valĂ«t elektromagnetike. Strukturat nga pĂ«rçuesit — nuk janĂ« asgjĂ« tjetĂ«r veçse rezonatorĂ« tĂ« vegjĂ«l, konture LC, tĂ« formuara nga pozita hapĂ«sinore e pĂ«rçuesve.

Ka kaluar pak kohĂ« nga shfaqja e konceptit tĂ« metamaterialeve dhe realizimeve tĂ« tyre tĂ« para, kur njerĂ«zit filluan ta pĂ«rdorin atĂ« nĂ« MRT. Disavantazhi kryesor i metamaterialeve — gamĂ« e ngushtĂ« operative nuk Ă«shtĂ« problem pĂ«r MRT, ku tĂ« gjithĂ« proceset ndodhin praktikisht nĂ« njĂ« frekuencĂ« tĂ« vetme tĂ« rezonancĂ«s magnetike tĂ« bĂ«rthamave, qĂ« ndodhet nĂ« gamĂ«n radio. KĂ«tu mund tĂ« krijoni meta-atoma me duar tuaja dhe menjĂ«herĂ« tĂ« shihni se çfarĂ« rezultati do tĂ« merrni nĂ« imazhe. Disa nga karakteristikat e para qĂ« studiuesit realizuan nĂ« MRT duke pĂ«rdorur metamateriale ishin superlencat dhe endoskopĂ«t.

Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
NĂ« pjesĂ«n e majtĂ« nĂ«n shkronjĂ«n a) tregohet superlinza, e cila pĂ«rbĂ«het nga njĂ« rrjetĂ« tri-dimensional rezonatorĂ«sh nĂ« pllaka printuese. Çdo rezonator Ă«shtĂ« njĂ« unazĂ« metalike e hapur me njĂ« kondensator tĂ« saltur, qĂ« formon njĂ« qark LC tĂ« pĂ«rshtatur pĂ«r frekuencĂ«n e MRT. MĂ« poshtĂ« Ă«shtĂ« njĂ« shembull i vendosjes sĂ« kĂ«saj strukture nga metamateriali midis kĂ«mbĂ«ve tĂ« pacientit, duke kaluar nĂ«pĂ«r procedurĂ«n e tomografisĂ« dhe pĂ«rkatĂ«sisht imazhet e marra pas saj. NĂ«se mĂ« parĂ« nuk e ke neglizhuar kĂ«shillĂ«n pĂ«r tĂ« lexuar artikullin tim tĂ« kaluar pĂ«r MRT, atĂ«herĂ« tashmĂ« e di se pĂ«r tĂ« marrĂ« njĂ« imazh tĂ« ndonjĂ« zone tĂ« trupit tĂ« pacientit Ă«shtĂ« e nevojshme tĂ« grumbullosh sinjale tĂ« dobĂ«ta, qĂ« shuhet shpejt tĂ« bĂ«rthamave me anĂ« tĂ« njĂ« antene tĂ« afĂ«rt – rrotullĂ«s.

Superlinza nga metamateriali lejon tĂ« zgjerohet zona e veprimit tĂ« rrotullĂ«s standarte. PĂ«r shembull, tĂ« vizualizosh tĂ« dy kĂ«mbĂ«t e pacientit njĂ«herĂ«sh nĂ« vend tĂ« njëës. Nga lajmet e kĂ«qija — pozita e superlinzĂ«s duhet tĂ« zgjidhet nĂ« njĂ« mĂ«nyrĂ« tĂ« caktuar pĂ«r manifestimin mĂ« tĂ« mirĂ« tĂ« efektit, dhe vetĂ« superlinza Ă«shtĂ« mjaft e shtrenjtĂ« pĂ«r t’u prodhuar. NĂ«se ende nuk ke kuptuar pse kjo linzĂ« quhet me prefiksin super-, atĂ«herĂ« shikoje foton pĂ«r pĂ«rmasat e saj dhe pastaj kupto se ajo funksionon me njĂ« gjatĂ«si vale rreth pesĂ« metrave!

NĂ«n shkronjĂ«n b) demonstrohet struktura e endoskopit. NĂ« thelb, endoskopi pĂ«r MRT Ă«shtĂ« njĂ« masiv i telave paralelĂ« qĂ« luan rolin e valĂ«pĂ«rçuesit. Ai lejon qĂ« tĂ« shpĂ«rndahen hapĂ«sira nga e cila rrotulla merr sinjalin nga bĂ«rthamat dhe vetĂ« rrotulla nĂ« njĂ« distancĂ« tĂ« konsiderueshme – deri nĂ« atĂ« pikĂ« sa antena marrĂ«se mund tĂ« pozicionohet edhe jashtĂ« kriostatit tĂ« tomografit, larg nga fusha magnetike e pĂ«rhershme. NĂ« imazhet mĂ« poshtĂ« tĂ« skedave b) janĂ« pĂ«rfaqĂ«suar fotografitĂ« e marra pĂ«r njĂ« enĂ« tĂ« veçantĂ« tĂ« mbushur me lĂ«ng — fantoma. Dallimi midis tyre Ă«shtĂ« se imazhet e etiketuar "endoskop" u morĂ«n kur rrotulla ishte nĂ« njĂ« distancĂ« tĂ« konsiderueshme nga fantoma, ku pa endoskopin sinjalet nga bĂ«rthamat nuk do tĂ« ishin fare tĂ« mundshme pĂ«r t'u detektuar.

NĂ«se flasim pĂ«r njĂ« nga fushat mĂ« premtuese tĂ« aplikimit tĂ« metamaterealit nĂ« MRI, dhe mĂ« afĂ«risht nĂ« realizimin e tij praktik (nĂ« tĂ« cilin unĂ« pĂ«rfshiva veten nĂ« fund), Ă«shtĂ« krijimi i bobinave pa kabllo. Duhet tĂ« shpjegohet se nuk bĂ«het fjalĂ« pĂ«r Bluetooth apo ndonjĂ« teknologji tjetĂ«r pa kabllo pĂ«r transmetimin e tĂ« dhĂ«nave. "Pa kabllo" nĂ« kĂ«tĂ« rast nĂ«nkupton prani tĂ« lidhjes induktive ose kapacitive midis dy strukturave rezonante – antenĂ«s marrĂ«se-dhĂ«nĂ«se, si dhe metamaterealit. NĂ« koncept, kjo duket kĂ«shtu:

Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Në majtë tregohet si zakonisht kalon procedura MRI: pacienti shtrihet brenda kriostatit në zonën e fushës magnetike statike homogjene. Në tunelin e tomografit është instaluar një antenë e madhe, e njohur si "kafazi i zogjve". Antena e tillë e konfigurimit, lejon rrotullimin e vektorit të fushës magnetike radiofrekuente me frekuencën e precesionit të bërthamave të hidrogjenit (për makinat klinike zakonisht nga 40 deri në 120 MHz, në varësi të madhësisë së fushës magnetike statike nga 1T deri në 3T përkatësisht), duke i bërë ato të absorbonin energji dhe pastaj të shpërndanin në përgjigje. Sinjali përgjigjës nga bërthamat është shumë i dobët dhe derisa të arrijë te drejtuesit e antenës së madhe, ai do të dobësohet patjetër. Për këtë arsye, në MRI për të pranuar sinjalet përdoren bobina lokale të afërta. Në figurën në qendër, për shembull, tregohet një situatë tipike e skanimit të gjurit. Me ndihmën e metamaterealit, mund të bëhet një rezonator që do të jetë i lidhur induktivisht me kafazin e zogjve. Mjafton të vendosni një gjë të tillë pranë zonës së nevojshme të trupit të pacientit dhe sinjali nga aty do të merret jo më keq se me një bobinë lokale! Në rastin e suksesshëm të realizimit të konceptit, pacientët nuk do të kenë më nevojë të mbërthehen pas kabllove, dhe procedura e diagnostikimit me MRI do të bëhet më e komfortshme.

Ishte pikĂ«risht njĂ« gjĂ« e tillĂ« qĂ« po pĂ«rpiqesha tĂ« krijoja nĂ« fillim, duke i zhytur kabllot nĂ« ujĂ« dhe duke u pĂ«rpjekur tĂ« skanoja njĂ« portokall. Kabllot, tĂ« zhytura nĂ« ujĂ« nga pamja e parĂ« nĂ« kĂ«tĂ« artikull – janĂ« asgjĂ« tjetĂ«r veçse meta-atome, secili prej tĂ« cilĂ«ve pĂ«rfaqĂ«son njĂ« dipol gjysmĂ«valĂ« – njĂ« nga konstruksionet mĂ« tĂ« njohura tĂ« antenave, tĂ« njohur pĂ«r çdo entuziast tĂ« radios.
I përfshijnë ata në ujë jo vetëm për t'i mbrojtur nga zjarri në MRI (edhe pse për këtë arsye gjithashtu), por për të shkurtuar gjatësinë e tyre rezonante pikërisht në një vlerë që është rrënjësor nga përçueshmëria dielektrike e ujit.
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Kjo teknikë është përdorur prej kohësh në radiopërceptues, duke rrethuar telin rreth një cope feriti - e ashtuquajtura antenë feriti. Vetëm feriti ka një përçueshmëri magnetike të lartë, dhe jo dielektrike, e cila megjithatë funksionon gjithashtu dhe lejon shkurtime të përmasave rezonante të antenës. Në MRI, fatkeqësisht, nuk është e mundur të përdoret feriti, pasi është magnetik. Uji është një alternativë e lirë dhe e aksesueshme.

Natyrisht, për llogaritjet e të gjitha këtyre gjërave është e nevojshme të ndërtohen modele matematikore komplekse që marrin parasysh lidhjet midis elementeve rezonante, parametrave të mjedisit dhe burimeve të rrezatimit... ose mund të shfrytëzojmë arritjet e progresit dhe softuerin për modelimin numerik elektromagnetik, me të cilin mund të përballohet lehtë edhe një nxënës i shkollës (shembuj të shkëlqyer - CST, HFSS). Softueri lejon që të krijohen modele 3D të rezonatorëve, antenave, skemave elektrike, duke shtuar aty njerëz - po, në të vërtetë, çdo gjë që dëshiron, pyetja është vetëm për imagjinatën dhe kapacitetet kompjuterike të disponueshme. Modelet e ndërtuara ndahen në rrjeta, në nyjet e të cilave zgjidhen ekuacionet e njohura të Maxwell-it.
Ja, për shembull, modelimi i fushës magnetike radiofrekuente brenda antenës së lartë, e cila u përmend më parë si një kafaz për zogj:

Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Menjëherë bëhet e dukshme se si sillet fusha. Në anën e majtë tregohet situata kur brenda antenës ka një kutinë me ujë, ndërsa në anën e djathtë - kur e njëjta kutinë është mbi një rezonator me tela të gjatë rezonante. Mund të shihet si fusha magnetike forcohet ndjeshëm falë telave. Pas zotërimit të CST dhe optimizimit të dizajnit tim aty, kam krijuar përsëri një metamaterial që vërtet lehtësoi përforcimin e sinjalit në tomografinë standarde klinike 1.5T MRI. Ai ishte gjithashtu një kuti (për më tepër më e bukur, nga pleksiglas), e mbushur me ujë dhe një grup telash. Këtë herë, struktura u optimizua në terma të kushteve rezonante, përkatësisht: zgjedhja e gjatësi të telave, pozitat e tyre, si dhe sasia e ujit. Ja se çfarë rezultati u arrit me domatet:
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Skanimi i parë i domates u krye me një antenë të madhe. Në fund, doli vetëm një zhurmë me konturet e dukshme vazhdimisht. Herën e dytë vendosa frutin në një strukturë rezonante të sapo bërë. Nuk krijova karta me ngjyra, ose diçka të ngjashme, sepse efekti është i qartë. Kështu, përvoja ime, edhe pse kam humbur shumë kohë, e vërtetoi se koncepti funksionon.

E kuptoj çfarĂ« po mendoni — portokalle, domate — e gjitha kjo nuk Ă«shtĂ«, ku janĂ« testet nĂ« njerĂ«z?
Ato me të vërtetë ishin të kryera:
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Dora e një vullnetari, e cila kalon MRT, është e vendosur mbi të njëjtin kut. Vërtet, uji në kuti, pasi përmban hidrogjen, gjithashtu është shumë i dukshëm. Forcimi i sinjalit ndodh në zonën e wrist-it, që është e vendosur në rezonator, ndërsa pjesët e tjera të trupit janë të dukshme keq. Natyrisht, një efekt të tillë, ndoshta edhe më të mirë, mund të arrihet duke përdorur spiralat klinike standarde. Por vetë fakti që është e mundur të krijohen gjëra të tilla, thjesht duke kombinuar hapësirën, ujë dhe telat, me kombinimin e duhur, është mahnitës. Edhe më befasuese është që njohuritë për këtë mund të merren përmes studimit të dukurive që duket se nuk kanë lidhje, si thyerja e dritës.

Për ata që nuk janë lodhur endeMomentalisht, dizajni i kutisë me ujë është përmirësuar. Tani është thjesht një pllakë e sheshtë e printuar, që lejon lokalizimin e fushës magnetike të antenës së madhe të jashtme përreth saj. Ndërkohë zona e saj e punës është më e madhe se ajo e konstrukcionit të mëparshëm:
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Shiritat me ngjyra tregojnë intensitetin e fushës magnetike mbi strukturën që është e aktivizuar nga një burim të jashtëm të valëve elektromagnetike. Struktura e sheshtë përfaqëson një linjë transmetimi tipike, e njohur në inxhinierinë e radios, megjithatë mund të shqyrtohet gjithashtu si një metamatriel për MRT. Kjo "spiralë pa tel" tashmë mund të konkurojë spiralat standarde për homogjenitetin e fushës që krijohet në një thellësi të caktuar në objektin e skanimit:
Analizojmë magneto-rezonancën II: Metamat materiale në MRI
Animacionet tregon një hartë ngjyrash të sinjalit brenda një kutie me ujë në MRI, në mënyrë fletë pas fletë. Ngjyra do të thotë intensitetin e sinjaleve nga bërthamat e hidrogjenit. Në këndin e majtë të sipërm, përdoret një segment standard i fibrës për skanimin e shpinës si pranues. Kështu që, këndi i majtë poshtë është kur kutia është në rezonatorin në formë të një pllakes. Në këndin e djathtë poshtë, sinjali merret nga një antenë e madhe e integruar në tunelin e tomografit. Kam krahasuar homogenitetin e sinjalit në zonën e rrethuar me një drejtkëndësh. Në një lartësi të caktuar, metamateriali punon më mirë se fibra në termat e homogenitetit të sinjalit. Për detyrat klinike, ky nuk është një arritje shumë e rëndësishme, por kur flasim për vendosjet shkencore MRI, ku skanojnë minj, kjo mund të ndihmojë në përmirësimin e sinjalit dhe në uljen e fuqisë së nevojshme të impulsit të radios.

PĂ«r "pĂ«rmirĂ«suan me 2 herĂ«" nĂ« fillim tĂ« artikullit - natyrisht, kjo Ă«shtĂ« njĂ« tjetĂ«r fryt i dashurisĂ« sĂ« patretur tĂ« gazetarĂ«ve ndaj shkencĂ«tarĂ«ve, por gjithashtu tĂ« thuash se janĂ« hulumtime bosh Ă«shtĂ« gjithashtu e pasaktĂ«, siç e tregojnĂ« intereset pĂ«r kĂ«tĂ« temĂ« nĂ« grupet shkencore nĂ« tĂ« gjithĂ« botĂ«n. ËshtĂ« e habitshme, por punimet po zhvillohen edhe kĂ«tu nĂ« Rusi, megjithĂ«se nĂ« pĂ«rvoja tĂ« mia krejt personale, kjo Ă«shtĂ« mĂ« shumĂ« njĂ« pĂ«rjashtim i rrallĂ«. Ka ende shumĂ« probleme tĂ« pazgjidhura nĂ« lidhje me pĂ«rdorimin e metamaterialeve nĂ« MRI. PĂ«rveç lokalizimit tĂ« fushave magnetike pĂ«r tĂ« marrĂ« njĂ« imazh tĂ« mirĂ«, nuk duhet harruar fushat elektrike, tĂ« cilat shkaktojnĂ« ngrohjen e indit, si dhe pĂ«rthithjen e energjisĂ« sĂ« fushĂ«s radiofrekuente nga indet e pacientĂ«ve qĂ« po shqyrtohen. KĂ«to gjĂ«ra, nĂ« pĂ«rdorimin klinik, kĂ«rkojnĂ« njĂ« kontroll tĂ« veçantĂ«, i cili komplikohet shumĂ« me pĂ«rdorimin e rezonatorĂ«ve qĂ« lokalizojnĂ« fushat. Deri tani metamaterialet pĂ«r MRI kanĂ« mbetur brenda kĂ«rkimeve shkencore, por rezultatet e marra janĂ« tashmĂ« mjaft interesante dhe ndoshta nĂ« tĂ« ardhmen procedura MRI do tĂ« ndryshojĂ« pĂ«r shkak tĂ« tyre nĂ« njĂ« mĂ«nyrĂ« mĂ« tĂ« mirĂ«, duke u bĂ«rĂ« mĂ« e shpejtĂ« dhe mĂ« e sigurt.

Burimi: habr.com

Blini hosting tĂ« besueshĂ«m pĂ«r faqe interneti me mbrojtje nga DDoS, serverĂ« VPS VDS đŸ”„ Blini hosting tĂ« besueshĂ«m pĂ«r faqe interneti me mbrojtje nga DDoS, serverĂ« VPS VDS | ProHoster