Вченим вдалося суттєво прискорити процедуру МРТ-сканування за допомогою метаповерхні

Колектив вчених з Нідерландів вперше випробував на людях нову технологію для посилення чутливості МРТ-сканера за допомогою метаповерхні - тонкої періодичної структури з мідних смужок-резонаторів. Помістивши розроблену підкладку під голову пацієнта, дослідники отримали більш якісні зображення його головного мозку. Результати експерименту показують, що використання метаповерхні значно прискорює процедуру МРТ і дозволяє отримувати знімки в кращому дозволі, що допоможе діагностувати захворювання на ранній стадії.

Метод візуалізації внутрішніх органів за допомогою магнітно-резонансної томографії широко використовується в медицині для діагностики ракових пухлин, а також пошкоджень головного мозку і скелета. Однак МРТ-дослідження займає більше часу, ніж комп’ютерна томографія або УЗД. Протягом 25-50 хвилин людина повинна нерухомо лежати в тісному апараті, відчуваючи дискомфорт. Це пов’язано з тим, що у явища магнітного резонансу мале співвідношення сигнал / шум, і, щоб його підвищити, потрібно накопичувати сигнал. В результаті в лікарнях, де встановлені МРТ-сканери, великі черги на цю процедуру.

Фахівцям Медичного центру Лейденського Університету в Нідерландах вдалося прискорити процес за допомогою метаповерхні - періодичної структури з мідних смужок, прикріпивши їх до гнучкої і тонкої підкладці, щоб впровадити розроблений пристрій в прийомні МР-котушки апарату.

«Ми розмістили таку підкладку всередині установки під головою пацієнта, після чого чутливість приладу зросла на 50%. Це дозволило нам отримувати детальні знімки кори головного мозку в два рази швидше. Впроваджені повсюдно, такі підсилювачі можуть значно знизити час процедури МРТ і підвищити її комфорт», - пояснила провідний автор дослідження, співробітниця кафедри радіології Медичного центру при Лейденському університеті Рита Шмідт (Rita Schmidt).

Опинившись між пацієнтом і прийомними котушками, метаповерхня збільшує співвідношення сигнал / шум в області, що цікавить. Крім того, метаповерхня здатна підвищити дозвіл одержуваних зображень.

«Розмір вокселів, тривимірних пікселів, також обмежений співвідношенням сигнал / шум. Замість прискорення процедури можна піти іншим шляхом і за той же час знімати більш детальні зображення, які дозволять виявляти пухлини на ранній стадії», - зазначає керівник дослідження, професор кафедри радіології Медичного центру Лейденського університету Ендрю Вебб (Andrew Webb).

До сих пір вченим не вдавалося помістити всередину сканера метаматеріали. Їх товщина значно перевищувала відстань в півтора сантиметра, яке залишається між магнітно-резонансними котушками і пацієнтом. Ультратонкий дизайн нової підкладки (її товщина всього 8 мм) допоміг вирішити цю проблему.

«За нашою технологією можна створити ультратонкі пристрої для більшості МРТ-сканерів, але в кожному випадку необхідно попередньо провести ряд комп’ютерних симуляцій, як ми робили в цій роботі. Потрібно переконатися, що параметри установки не вплинуть на роботу метаповерхні », - додала Рита Шмідт.

Для того, щоб пройти ефективне дослідження мрт в Києві, тут https://dr-spin.com/ раджу ознайомитися з послугами медичного центру Dr.Spin, в арсеналі якого найсучасніше діагностичне обладнання і технології, а також досвідчений, турботливий персонал.