Новая технология позволяет проводить безопасную мрт-диагностику людям с имплантатами

Интернациональная группа исследователей создала устройство для улучшения работы магнитно-резонансных томографов. Разработка основана на локальном перераспределении магнитного поля в пространстве при помощи метаповерхности из железных резонаторов. Опыты продемонстрировали, что метаповерхность разрешает уменьшить мощность томографа, нужную для получения качественных снимков.

Применение томографов с маленькой мощностью разрешает сделать МРТ-диагностику надёжной для людей с медицинскими имплантатами. Результаты размещены в последнем выпуске Journal of Magnetic Resonance.

Новая технология позволяет проводить безопасную мрт-диагностику людям с имплантатами

Физики из Университета ИТМО держат в руках метаматериал, улучшающий работу МРТ
© пресс-служба Университета ИТМО

Магнитно-резонансная томография, либо МРТ, сейчас используется для диагностики множества болезней — от артрита до рака. Точность диагностики зависит от качества изображения. Дабы его повысить, необходимо увеличивать напряжённость поля и время сканирования томографов. Это требует громадных затрат и снижает комфортность изучения.

Люди с медицинскими имплантатами не смогут проходить обследование на томографах с высокой напряженностью поля из-за угрозы нагрева тканей в области имплантата и сбоев в его работе.

Исследователи из университета ИТМО совместно с сотрудниками из Великобритании и Нидерландов смогли решить эту проблему при помощи устройства на базе метаповерхности. Метаповерхность в  данном случае представляет собой упорядоченную структуру из железных резонаторов, размещенных в непроводящей среде. Эта структура способна перераспределить электромагнитное поле в томографа и сконцентрировать его около себя.

В случае если поместить ее под исследуемую часть тела, передача и приём локального сигнала улучшатся, а изображение станет качественнее.

«В большинстве случаев при МРТ обследовании все тело больного облучают электромагнитным полем определенной мощности. Это приводит к тому, что на протяжении сканирования большой уровень поля создается в области конечностей, каковые находятся максимально близко к катушке источнику.

В них может появиться нежелательный нагрев тканей, а это страшно для больного, — говорит Алена Щелокова, аспирантка кафедры нанофотоники и метаматериалов, ведущий создатель статьи. — Отечественные опыты продемонстрировали, что применение метаповерхности разрешает  расширить эффективность катушки источника более чем в 3 раза. Это значит, что мы можем значительно снизить подаваемую мощность, но наряду с этим обеспечить высокий уровень качества изображения. Маленькая мощность разрешает сделать процедуру полностью надёжной для людей с имплантатами».

Первую метаповерхность для усовершенствования МРТ исследователи представили в начале 2016 года. Конструкция была достаточно громоздкой, а исследуемый объект необходимо было полностью помещать в воду.

на данный момент исследователи смогли избавиться от этих недочётов. «Первый прототип мы сделали сами: собрали в лаборатории Университета ИТМО, а позже протестировали в областной поликлинике, применяя тестовые образцы, имитирующие человеческое тело, — продолжает Алена. – В то время, когда мы начали сотрудничать с медицинской компанией Mediwise, показался улучшенный прототип. Его мы применяли при работе с добровольцами в медицинском центре города Лейден ? одном из лучших медицинских центров Нидерландов. на данный момент мы стараемся вывести разработку на российский рынок: сотрудничаем с докторами, оптимизируем дизайн, ищем инвесторов».

«Процесс вывода научной разработки на рынок есть критически серьёзным переходом от фундаментальных изучений до продукта, что может улучшить жизнь людей, — комментирует Алексей Слобожанюк, научный сотрудник Университета ИТМО. ? Отечественная команда создала уже пара устройств для усовершенствования МРТ на базе новых неестественных материалов. Мы продолжаем работать над этим и по сей день. За 2-3 года комплекс таких устройств может улучшить работу большого числа томографов в русских поликлиниках и повысить неспециализированный уровень диагностики у нас».    

Статья размещена в Journal of Magnetic Resonance
Источник: Пресс-служба Университета ИТМО

Можно ли делать МРТ с имплантатами зубов?


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: