Физики ИТМО повысили качество и скорость МРТ-сканера с помощью метаматериалов

Фото: wikimedia

Международная команда ученых, в которую вошли сотрудники Университета ИТМО, нашли способ повысить качество и скорость МРТ-сканирования. Специалисты разместили внутри МРТ-сканера специальную подложку из ультратонких металлических резонаторов, которые способны усиливать и перераспределять электромагнитное поле в пространстве.

Технология, о которой рассказала пресс-служба ИТМО, находится на стадии патентования и уже внедряется в производство МРТ-сканеров совместно с медицинской компанией Mediwise. Результаты работы, авторы которой также обещают сделать процедуру для клиента более безопасной, были опубликованы в журнале Advanced Materials.

МРТ (магнитно-резонансная томография) — один из ключевых методов современной диагностики, широко применяемый в медицине, биологии и неврологии. МРТ-сканирование позволяет отслеживать тончайшие физиологические изменения во внутренних органах.

Группа ученых из России, Австралии и Нидерландов показала, что проблему качества снимков можно решить при помощи специальной подложки из метаматериалов — периодических структур, способных необычным образом взаимодействовать с электромагнитным излучением. Поместив такую подложку под пациентом внутри МРТ-сканера, можно существенно увеличить соотношение сигнал/шум в сканируемой области, что приводит к гигантскому росту разрешающей способности аппарата и сокращению времени сканирования.

Кроме того, подложка позволяет подавить электрическое поле в сканируемой области, которое зачастую ведет к нагреву тканей пациента, подвергая риску безопасность процедуры.
Предложенное решение, по сути, не требует вмешательства в аппаратную часть МРТ-сканера и является недорогой функциональной приставкой, которая может быть использована в любых существующих томографах.

«Наш метаматериал может быть выполнен не только в виде подложки, но и непосредственно встроен в стол пациента в МРТ-сканере. Однако наиболее интересную реализацию нашего изобретения мы видим в концепте специальной «умной» одежды для МРТ-обследования, — говорит один из авторов статьи, сотрудник ИТМО Алексей Слобожанюк. — В таком жилете они смогут подвергаться высокоточному МРТ-обследованию, а специальный дизайн позволит проводить равномерное облучение со всех сторон, что не влечет никакого риска для здоровья человека».

Получение качественных снимков за более короткий промежуток времени сделает процедуру более комфортной для пациента и в перспективе даже сократит очереди в больницах. В обычных МРТ-устройствах сканирование может продолжаться от 15 минут до часа, причем на протяжении всего этого периода пациент должен лежать неподвижно.

Теги:

Читать еще на Чердаке: