Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar

Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Qulog‘im yonidan tornavida hushtak chaldi. Qattiq qo'ng'iroq ovozi bilan u kriostat tanasida qotib qoldi. O‘zimni so‘kinib, dam olishga qaror qildim. Po'lat asbob yordamida 1.5 Tesla magnit maydonida murvatlarni burab qo'yish yaxshi fikr emas. Maydon, xuddi ko'rinmas dushman kabi, doimiy ravishda asbobni qo'llardan tortib olishga, uni kuch chiziqlari bo'ylab yo'naltirishga va uni o'ta o'tkazgichdan yopiq doira bo'ylab harakatlanadigan elektronlarga imkon qadar yaqinroq yo'naltirishga harakat qiladi. Biroq, agar siz haqiqatan ham ko'p yillar oldin kislotali birikmalarni mag'lub qilishingiz kerak bo'lsa, unda ko'p tanlov yo'q. Men kompyuterga o'tirdim va odat bo'yicha yangiliklar lentasini aylanib chiqdim. "Rossiya olimlari MRIni 2 barobar yaxshiladilar!" - shubhali sarlavhani o'qing.

Taxminan bir yil oldin, biz magnit-rezonans tomografiya skanerini demontaj qildi va uning ishining mohiyatini tushundi. Ushbu maqolani o'qishdan oldin ushbu material haqida xotirangizni yangilashingizni qat'iy tavsiya qilaman.

Bugungi kunda Rossiyada turli sabablarga ko'ra, shu jumladan tarixiy sabablarga ko'ra Xar doimgidan qiyin yuqori maydonli magnit-rezonans tomografiya skanerlari kabi murakkab uskunalarni ishlab chiqarish. Ammo, agar siz kattaroq shaharda yashasangiz, ushbu turdagi xizmatni ko'rsatadigan klinikalarni osongina topishingiz mumkin. Shu bilan birga, MRI skanerlari parki ko'pincha AQSh va Evropadan olib kelingan ishlatilgan uskunalar bilan ifodalanadi va agar siz to'satdan MRI bilan klinikaga tashrif buyurishingiz kerak bo'lsa, qurilmaning chiroyli ko'rinishiga aldanmang - uning ikkinchi o'n yilligida bo'lishi mumkin. Natijada, bunday asbob-uskunalar ba'zan buziladi va men uzoq vaqt davomida bemorlar diagnostikadan o'tishda davom etishlari va egalari daromad olishlari uchun buzilgan tomograflarni xizmatga qaytarganlardan biri edim.

Bir yaxshi kungacha, ulkan magnit maydonlari bo'lgan xavfli o'yin-kulgilar orasidagi tanaffus paytida men yangiliklar lentasida qiziqarli yozuvga duch keldim: “Rossiya olimlari gollandiyalik hamkasblar bilan birgalikda takomillashtirilgan MRI texnologiyasi metamateriallardan foydalanish." Aytishga hojat yo'q, Rossiya ishlab chiqarishi hech qachon o'zlashtirilmagan asbob-uskunalar ustida tadqiqot olib borayotganining o'zi menga juda ziddiyatli tuyuldi. Men bu “nanotexnologiya” kabi tushunarsiz ilmiy so‘zlar bilan suyultirilgan, hamma allaqachon to‘yib ketgan grantlarning navbatdagi turi deb qaror qildim. Mahalliy olimlarning MRI va metamateriallar bilan ishi mavzusi bo'yicha ma'lumot qidirish meni osonlikcha takrorlashim mumkin bo'lgan oddiy tajriba tavsifini o'z ichiga olgan maqolaga olib keldi, chunki MRI apparati har doim yonida.
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Rasmdan maqolalar, "metamaterial" deb atalmish yordamida MRI signalini kuchaytirishga bag'ishlangan. Odatda klinik 1.5 - Termal apparatda bemor o'rniga suv havzasi shaklida metamaterial yuklanadi, uning ichida ma'lum uzunlikdagi parallel simlar joylashgan. Simlarda o'rganish ob'ekti - baliq (tirik bo'lmagan) yotadi. O'ngdagi rasmlar baliqning MRI tasvirlari bo'lib, vodorod yadrolarining signal intensivligini ko'rsatadigan rangli xarita ustiga qo'yilgan. Ko'rinib turibdiki, baliq simlar ustida yotganda, signal ularsiz bo'lgandan ko'ra ancha yaxshi. Skanerlash vaqti ikkala holatda ham bir xil, bu skanerlash samaradorligi yaxshilanganligini isbotlaydi. Maqola ham diqqat bilan kiritilgan
formulaMagnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar

men foydalangan tomografning ish chastotasiga qarab simlarning uzunligini hisoblash. Men o'z metamaterialimni 3D bosilgan plastik mahkamlagichlar bilan jihozlangan kyuvetka va mis simlar to'plamidan yasadim:
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Mening birinchi metamaterialim. Ishlab chiqarilgandan so'ng darhol 1 Tesla tomografiga o'rnatildi. To'q sariq rang skanerlash uchun ob'ekt sifatida harakat qildi.
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Biroq, va'da qilingan signalni yaxshilash o'rniga, men tasvirni butunlay buzgan bir qator artefaktlarni oldim! Mening g'azabim chegara bilmas edi! Mavzuni tugatgandan so'ng, men maqola mualliflariga xat yozdim, uning ma'nosini "Nima ...?" Degan savolga qisqartirish mumkin.

Mualliflar menga juda tez javob berishdi. Kimdir ularning tajribalarini takrorlamoqchi bo'lganidan hayratda qolishdi. Avvaliga ular uzoq vaqt davomida menga metamateriallarning aslida qanday ishlashini tushuntirishga harakat qilishdi, "Fabry-Perot rezonanslari", "ichki rejimlar" va ovoz balandligidagi barcha turdagi radiochastota maydonlari. Keyin, ular nima haqida gaplashayotganimni umuman tushunmaganimni anglab, ular meni o'zlariga tashrif buyurishga taklif qilishga qaror qilishdi, shunda men ularning ishlanmalarini jonli ko'rishim va hali ham ishlayotganiga ishonch hosil qilishim mumkin. Men o‘zimning sevimli lehim temirimni ryukzakimga tashladim va Sankt-Peterburgga, Axborot texnologiyalari, mexanika va optika milliy tadqiqot universitetiga bordim (ma’lum bo‘lishicha, u yerda nafaqat dasturchilar o‘qitiladi).
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar

Meni joyida iliq kutib olishdi va birdaniga ular menga ish taklif qilishdi, chunki ular simli ariqimga qoyil qolishdi va yangilarini yaratish uchun odam kerak edi. Buning evaziga ular meni qiziqtirgan hamma narsani batafsil tushuntirishga va omadli tasodif tufayli aynan o'sha yili boshlangan radiofizika va MRI bo'yicha o'quv kursini o'tashga va'da berishdi. Mening bilimga chanqog'im g'alaba qozondi, keyin men yil davomida o'qidim, loyihalar qildim va ishladim, asta-sekin magnit aks sado tarixi, shuningdek, ushbu sohadagi zamonaviy ilm-fanning holati haqida ko'proq va ko'proq yangi narsalarni o'rgandim. bu yerda baham ko'ring.

Yuqorida keltirilgan ilmiy maqolalarda o'rganilgan MRIni takomillashtirishning tavsiya etilgan usuli "metamateriallar" deb ataladigan narsaga asoslanadi. Metamateriallar, boshqa ko'plab kashfiyotlar singari, nazariy tadqiqotlar asosida olingan kutilmagan echimlar bilan bog'liq. Sovet olimi Viktor Veselago 1967 yilda nazariy model ustida ish olib borar ekan, salbiy sindirish ko'rsatkichiga ega bo'lgan materiallar mavjudligini taklif qildi. Siz allaqachon tushunganingizdek, biz optika haqida gapiramiz va bu koeffitsientning qiymati, taxminan aytganda, turli xil muhitlar, masalan, havo va suv o'rtasidagi chegaradan o'tganda yorug'lik o'z yo'nalishini qanchalik o'zgartirishini anglatadi. Bu haqiqatan ham sodir bo'lishini o'zingiz osongina tekshirishingiz mumkin:
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Yorug'likning sinishini ko'rsatish uchun lazer ko'rsatkichi va akvarium yordamida oddiy tajriba.

Bunday tajribadan bilib olish mumkin bo'lgan qiziq fakt shundan iboratki, eksperimentator qanchalik urinmasin, nurni interfeysga tushgan joydan bir xil yo'nalishda sinishi mumkin emas. Ushbu tajriba barcha tabiiy moddalar bilan o'tkazildi, ammo nur faqat bir yo'nalishda o'jarlik bilan sindi. Matematik jihatdan bu shuni anglatadiki, sindirish ko'rsatkichi, shuningdek, uni tashkil etuvchi miqdorlar, dielektrik va magnit o'tkazuvchanlik ijobiydir va u hech qachon boshqasi kuzatilmagan. Hech bo'lmaganda V. Veselago bu masalani o'rganishga qaror qilgunga qadar va nazariy jihatdan sinishi ko'rsatkichi salbiy bo'lishi mumkin bo'lmagan yagona sabab yo'qligini ko'rsatdi.
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Ijobiy va salbiy indeksli media o'rtasidagi farqni ko'rsatadigan Wiki-dan olingan rasm. Ko'rib turganimizdek, yorug'lik bizning kundalik tajribamiz bilan solishtirganda mutlaqo g'ayritabiiy harakat qiladi.

V. Veselago uzoq vaqt davomida salbiy sindirish ko'rsatkichiga ega bo'lgan materiallarning mavjudligiga dalil topishga harakat qildi, ammo qidiruv muvaffaqiyatsiz tugadi va uning ishi nohaq unutildi. Faqat keyingi asrning boshida tasvirlangan xususiyatlarni amalga oshiradigan kompozit tuzilmalar sun'iy ravishda yaratildi, lekin optik emas, balki pastki mikroto'lqinli chastota diapazonida. Bu burilish nuqtasi edi, chunki bunday materiallarning mavjudligi yangi istiqbollarni ochdi. Masalan - yaratish superlens, yorug'lik to'lqin uzunligidan ham kichikroq narsalarni kattalashtirishga qodir. Yoki - mutlaq kamuflyaj ko'rinmaslik qoplamalari, barcha harbiy xizmatchilarning orzusi. Yangi ma'lumotlarni hisobga olish uchun nazariyaga katta o'zgartirishlar kiritildi. Muvaffaqiyatning kaliti rezonansli elementlarning tartiblangan tuzilmalaridan foydalanish edi - o'lchamlari ular o'zaro ta'sir qiladigan nurlanish to'lqin uzunligidan ancha kichik bo'lgan metaatomlar. Meta-atomlarning tartiblangan tuzilishi metamaterial deb ataladigan sun'iy kompozitsiyadir.

Metamateriallarni amaliy qo'llash bugungi kunda ham texnologik jihatdan murakkab, chunki rezonans zarrachalarining o'lchami elektromagnit nurlanish to'lqin uzunligidan kamroq bo'lishi kerak. Optik diapazon uchun (to'lqin uzunligi nanometr bo'lgan joyda) bunday texnologiyalar taraqqiyotning birinchi pog'onasida turadi. Shu sababli, metamateriallar kontseptsiyasining birinchi vakillari radio diapazonidan nisbatan uzoqroq elektromagnit to'lqinlar uchun yaratilganligi ajablanarli emas (ular uzunligi mm dan m gacha). Har qanday metamaterialning asosiy xususiyati va ayni paytda kamchiliklari uning tarkibiy elementlarining rezonansli tabiatining natijasidir. Metamaterial o'zining mo''jizaviy xususiyatlarini faqat ma'lum chastotalarda namoyon qilishi mumkin.
Cheklangan chastotalar.Shuning uchun, masalan, keyingi safar siz metamateriallarga asoslangan super-tovushli to'xtatuvchiga o'xshash narsani ko'rsangiz, u aslida qaysi chastota diapazonida tiqilib qolishini so'rang.

Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Elektromagnit to'lqinlar bilan o'zaro ta'sir qilish imkonini beruvchi metamateriallarning odatiy misollari. Supero'tkazuvchilar tuzilmalar - bu kichik rezonatorlardan boshqa narsa emas, o'tkazgichlarning fazoviy holatidan hosil bo'lgan LC davrlari.

Metamateriallar kontseptsiyasi paydo bo'lganidan va ularning birinchi tatbiq etilishidan biroz vaqt o'tdi va odamlar ularni MRIda qanday ishlatishni aniqladilar. Metamateriallarning asosiy kamchiligi shundaki, tor ish diapazoni MRI uchun muammo emas, bu erda barcha jarayonlar radio diapazonida joylashgan deyarli bir xil yadro magnit-rezonans chastotasida sodir bo'ladi. Bu erda siz o'z qo'llaringiz bilan meta-atomlarni yaratishingiz va rasmlarda nima sodir bo'lishini darhol ko'rishingiz mumkin. Tadqiqotchilar metamateriallar yordamida MRIda amalga oshirgan birinchi xususiyatlardan biri superlinzalar va endoskoplar edi.

Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Chap tomonda a) harfi ostida bosilgan elektron platalardagi rezonatorlarning uch o'lchovli qatoridan iborat superlins ko'rsatilgan. Har bir rezonator lehimli kondansatkichli ochiq metall halqa bo'lib, MRI chastotasiga sozlangan LC sxemasini hosil qiladi. Quyida ushbu metamaterial strukturani tomografiya protsedurasidan o'tayotgan bemorning oyoqlari orasiga va shunga mos ravishda olingan tasvirlar orasiga joylashtirish misoli keltirilgan. Agar siz ilgari MRI haqidagi oldingi maqolamni o'qib chiqish maslahatini rad qilmagan bo'lsangiz, bemor tanasining biron bir qismining tasvirini olish uchun yaqin joylashgan joydan foydalanib, zaif, tez parchalanadigan yadro signallarini to'plash kerakligini allaqachon bilasiz. antenna - lasan.

Metamaterial super linzalar standart lasanning ta'sir doirasini oshirishga imkon beradi. Masalan, bitta bemorning o'rniga bir vaqtning o'zida ikkala oyog'ini tasavvur qiling. Yomon xabar shundaki, eng yaxshi ta'sir qilish uchun superlensning pozitsiyasi ma'lum bir tarzda tanlanishi kerak va superlensning o'zi ishlab chiqarish uchun juda qimmat. Agar siz hali ham ushbu linza nima uchun super-prefiks deb atalishini tushunmasangiz, unda fotosuratdan uning o'lchamini baholang va keyin u taxminan besh metr uzunlikdagi to'lqin uzunligi bilan ishlayotganini tushuning!

b) harfi endoskopning dizaynini ko'rsatadi. Aslida, MRI endoskopi to'lqin qo'llanmasi vazifasini bajaradigan parallel simlar to'plamidir. Bu sizga bobin yadrolardan signal oladigan hududni va bobinning o'zini sezilarli masofaga ajratish imkonini beradi - qabul qiluvchi antenna tomografning kriostatidan butunlay tashqarida, doimiy magnitdan uzoqda joylashgan bo'lishi mumkin. maydon. Yorliqning pastki rasmlari b) maxsus suyuqlik bilan to'ldirilgan idish - fantom uchun olingan tasvirlarni ko'rsatadi. Ularning orasidagi farq shundaki, "endoskop" deb nomlangan tasvirlar spiral fantomdan munosib masofada bo'lganda olingan, bu erda endoskopsiz yadrolardan signallarni aniqlab bo'lmaydi.

Agar MRIda metamateriallarni qo'llashning eng istiqbolli yo'nalishlaridan biri haqida gapiradigan bo'lsak va uni amaliy amalga oshirishga eng yaqin (men oxir-oqibat ishtirok etganman) simsiz bobinlarni yaratishdir. Aniqlash kerakki, biz bu erda Bluetooth yoki boshqa simsiz ma'lumotlarni uzatish texnologiyasi haqida gapirmayapmiz. Bu holda "simsiz" ikkita rezonansli tuzilmaning induktiv yoki sig'imli ulanishi mavjudligini anglatadi - qabul qiluvchi antenna, shuningdek metamaterial. Kontseptsiyada u quyidagicha ko'rinadi:

Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Chapda MRI protsedurasi odatda qanday sodir bo'lishi ko'rsatilgan: bemor bir xil statik magnit maydon hududida kriostat ichida yotadi. Tomograf tunnelida "qush qafasi" deb nomlangan katta antenna o'rnatilgan. Ushbu konfiguratsiyaning antennasi radiochastota magnit maydonining vektorini vodorod yadrolarining presessiya chastotasi bilan aylantirish imkonini beradi (klinik mashinalar uchun bu odatda 40 dan 120 MGts gacha, statik magnit maydonning kattaligiga qarab 1T dan 3T gacha, mos ravishda), ular energiyani o'zlashtiradi va javob sifatida energiya chiqaradi. Yadrolardan javob signali juda zaif va u katta antennaning o'tkazgichlariga etib borgunga qadar u muqarrar ravishda o'chib ketadi. Shu sababli, MRI signallarni qabul qilish uchun bir-biriga yaqin joylashgan mahalliy sariqlardan foydalanadi. Markazdagi rasm, masalan, tizzani skanerlashning odatiy holatini ko'rsatadi. Metamateriallardan foydalanib, qush qafasi bilan induktiv ravishda bog'lanadigan rezonator yasash mumkin. Bunday narsani bemorning tanasining kerakli joyiga qo'yish kifoya va u erdan signal mahalliy spiraldan ko'ra yomonroq bo'lmaydi! Agar kontseptsiya muvaffaqiyatli amalga oshirilsa, bemorlar simlarga o'ralashib qolmaydi va MRI diagnostikasi jarayoni yanada qulayroq bo'ladi.

Men boshida simlarni suv bilan to'ldirib, apelsinni skanerlashga urinib, aynan shunday narsalarni yaratishga harakat qildim. Ushbu maqoladagi birinchi rasmdan suvga botirilgan simlar meta-atomlardan boshqa narsa emas, ularning har biri yarim to'lqinli dipolni ifodalaydi - har bir radio havaskoriga tanish bo'lgan eng mashhur antenna dizaynlaridan biri.
Ular MRIda yonib ketmasliklari uchun suvga botiriladi (garchi bu maqsadda ham)), lekin suvning yuqori dielektrik o'tkazuvchanligi tufayli ularning rezonans uzunligini kvadratga teng miqdorda kamaytirish uchun. suvning dielektrik doimiyligining ildizi.
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Ushbu chip uzoq vaqtdan beri radio qabul qiluvchilarda, ferritning bir bo'lagiga o'ralgan simlarda ishlatilgan. ferrit antenna. Faqat ferrit dielektrik emas, balki yuqori magnit o'tkazuvchanlikka ega, ammo u xuddi shunday ishlaydi va antennaning rezonans o'lchamlarini mos ravishda kamaytirishga imkon beradi. Afsuski, siz ferritni MRIga qo'ya olmaysiz, chunki ... u magnitdir. Suv arzon va qulay alternativ hisoblanadi.

Bularning barchasini hisoblash uchun siz rezonans elementlari, atrof-muhit parametrlari va radiatsiya manbalari o'rtasidagi bog'liqlikni hisobga olgan holda murakkab matematik modellarni qurishingiz kerakligi aniq ... yoki siz raqamli elektromagnit texnologiyalar uchun progress va dasturiy ta'minotdan foydalanishingiz mumkin. hatto maktab o'quvchisi ham oson tushuna oladigan modellashtirish (eng yorqin misollar - CST, HFSS). Dastur sizga rezonatorlar, antennalar, elektr zanjirlarining 3D modellarini yaratishga, ularga odamlarni qo'shishga imkon beradi - ha, aslida, har qanday narsa, yagona savol sizning tasavvuringiz va mavjud hisoblash quvvati. Tuzilgan modellar to'rlarga bo'linadi, ularning tugunlarida taniqli Maksvell tenglamalari echiladi.
Bu erda, masalan, yuqorida aytib o'tilgan qush qafas antennasi ichidagi radio chastotasi magnit maydonining simulyatsiyasi:

Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Maydon qanday aylanishi darhol aniq bo'ladi. Chapdagi vaziyat antenna ichida suv qutisi mavjud bo'lganda va o'ngda - xuddi shu quti rezonans uzunligi simlaridan yasalgan rezonatorda bo'lganda ko'rsatiladi. Magnit maydonning simlar tomonidan qanday qilib sezilarli darajada kuchayishini ko'rishingiz mumkin. CSTni o'zlashtirgandan va u erda dizaynimni optimallashtirgandan so'ng, men yana bir bor metamaterialni yaratdim, bu aslida standart klinik 1.5T MRI tomografida signalni kuchaytirishga imkon berdi. Bu hali ham suv va bir qator simlar bilan to'ldirilgan quti edi (garchi yanada chiroyli, plexiglassdan qilingan). Bu safar struktura rezonans sharoitlari bo'yicha optimallashtirildi, xususan: simlar uzunligini tanlash, ularning holati va suv miqdori. Pomidor bilan nima sodir bo'ldi:
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Pomidorni birinchi skanerlash katta antenna bilan amalga oshirildi. Natijada zo'rg'a ko'rinadigan konturlar bilan shovqin paydo bo'ldi. Ikkinchi marta mevani yangi pishirilgan rezonans tuzilishiga qo'ydim. Men rangli xaritalar yoki shunga o'xshash narsalarni yaratmadim, chunki ta'siri aniq. Shunday qilib, o'z tajribamdan ko'p vaqt sarflagan bo'lsam ham, kontseptsiya ishlayotganini isbotladim.

Siz nima deb o'ylayotganingiz aniq - apelsin, pomidor - bu noto'g'ri, inson sinovlari qayerda?
Ular haqiqatan ham shunday edilar o'tkazildi:
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
MRIdan o'tayotgan ko'ngillining qo'li xuddi shu qutida yotadi. Qutidagi haqiqiy suv, chunki u vodorodni o'z ichiga oladi, shuningdek, aniq ko'rinadi. Signal rezonatorda yotgan bilak sohasida kuchayadi, tananing boshqa barcha qismlari yomon ko'rinadi. Xuddi shu ta'sirga va ehtimol undan ham yaxshiroq ta'sirga standart klinik spirallar yordamida erishish mumkinligi aniq. Ammo suv va simlarni fazoviy tarzda birlashtirib, ularni to'g'ri birlashtirib, bunday narsalarni qilishning o'zi hayratlanarli. Bundan ham hayratlanarlisi shundaki, bu haqda bilimlarni yorug'likning sinishi kabi bir-biriga bog'liq bo'lmagan hodisalarni o'rganish orqali olish mumkin.

Hali charchamaganlar uchunAyni paytda suv qutisining dizayni allaqachon takomillashtirilgan. Endi bu shunchaki tekis bosilgan elektron plata bo'lib, u sizga yaqin atrofdagi tashqi katta antennaning magnit maydonini lokalizatsiya qilishga imkon beradi. Bundan tashqari, uning ish maydoni oldingi dizaynga qaraganda kattaroqdir:
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Rangli lentalar elektromagnit to'lqinlarning tashqi manbai tomonidan qo'zg'atilganda struktura ustidagi magnit maydon kuchini ko'rsatadi. Yassi struktura radiotexnikada ma'lum bo'lgan odatiy uzatish liniyasidir, ammo MRI uchun metamaterial sifatida ham ko'rib chiqilishi mumkin. Ushbu "simsiz bobin" allaqachon skanerlangan ob'ektda ma'lum bir chuqurlikda hosil bo'lgan maydonning bir xilligi bo'yicha standart bobinlar bilan raqobatlasha oladi:
Magnit-rezonans tomografiya II-ni qismlarga ajratish: MRIdagi metamateriallar
Animatsiya MRIda suv qutisi ichidagi signalning qatlam-qatlam rangli xaritasini ko'rsatadi. Rang vodorod yadrolaridan keladigan signallarning intensivligini ko'rsatadi. Yuqori chap burchakda qabul qiluvchi sifatida standart orqa skanerlash bobinining bir qismi ishlatiladi. Pastki chap burchak - quti bosilgan elektron plata shaklida rezonatorga qo'yilganda. Pastki o'ngda - signal tomograf tunneliga o'rnatilgan katta antenna tomonidan qabul qilinadi. Men to'rtburchak bilan belgilangan maydonda signalning bir xilligini solishtirdim. Ba'zi balandliklarda metamaterial signalning bir xilligi bo'yicha lasanga qaraganda yaxshiroq ishlaydi. Klinik maqsadlar uchun bu juda muhim yutuq bo'lmasligi mumkin, ammo kalamushlar skanerdan o'tkaziladigan ilmiy MRI qurilmalari haqida gap ketganda, bu signalning ko'payishiga va hayajonli radio impulslarining zarur quvvatini kamaytirishga yordam beradi.

Maqolaning boshida "2 barobar yaxshilandi" haqida - albatta, bu jurnalistlarning olimlarga bo'lgan beg'ubor mehrining yana bir mevasi, ammo bu bo'sh tadqiqot, deyish ham noto'g'ri bo'lib, qiziqish bilan tasdiqlanadi. bu mavzu butun dunyo bo'ylab ilmiy guruhlarda. Ajablanarlisi shundaki, bu erda Rossiyada ham ish olib borilmoqda, garchi mening shaxsiy tajribamga asoslanib, bu juda kamdan-kam istisno. MRIda metamateriallardan foydalanish bilan bog'liq hal qilinmagan muammolar hali ham ko'p. Yaxshi rasmga ega bo'lish uchun magnit maydonlarni lokalizatsiya qilishdan tashqari, to'qimalarning isishiga olib keladigan elektr maydonlari, shuningdek, tekshiruvdan o'tayotgan bemorlarning to'qimalari tomonidan radiochastota maydoni energiyasini singdirish haqida unutmang. Bular uchun klinik foydalanishda maxsus nazorat bo'lishi kerak, bu esa dala lokalizatsiya qiluvchi rezonatorlardan foydalanganda ancha murakkablashadi. Hozircha MRI uchun metamateriallar ilmiy tadqiqotlar doirasida qolmoqda, ammo olingan natijalar allaqachon juda qiziqarli va ehtimol kelajakda ular tufayli MRI protsedurasi yaxshi tomonga o'zgaradi, tezroq va xavfsizroq bo'ladi.

Manba: www.habr.com

a Izoh qo'shish