Здравствуйте! На данный момент портал работает в режиме тестирования.
мама
123
Биомед Новости

Санкт-Петербургские ученые снизят стоимость томографа в 10 раз

В Санкт-Петербургском Университете ИТМО создают решения, которые позволят снизить стоимость магнитно-резонансного томографа в 10 раз, а также улучшить качество получаемого на аппарате изображения. Для реализации своих идей ученые используют так называемые метаматериалы — композиты с особой структурой. Об этом сообщает «Российская газета».

МРТ снимок в динамике головного мозга

МРТ снимок в динамике головного мозга

На сегодняшний день томограф является самым достоверным и безопасным средством диагностики многих сложных заболеваний, но одновременно и самым дорогим. В основе его работы лежит использование электромагнитных волн, которые исследуют орган. Волны возникают при взаимодействии двух видов магнитного поля с протонами молекул воды, из которой на 90% состоит человеческое тело: одно — постоянное и создается в сверхпроводящей, охлаждаемой жидким гелием, а второе — катушками высокой частоты.

При этом у аппарата имеется существенный недостаток помимо цены. Прежде всего качество изображения, которое нередко бывает недостаточно высоким, чтобы поставить точный диагноз. Связано это с тем, что специалистам приходится выделять полезный сигнал на фоне «шума», вырабатываемого самим прибором.

Российские и швейцарские ученые увеличат разрешение микроскопов с помощью наноантенн

«В некоторых лабораториях мира пытаются усилить полезный сигнал и подавить шум. Для этого есть несколько способов. Например, действовать, что называется, в лоб — усилить постоянное магнитное поле. Но такой вариант еще больше увеличивает стоимость томографа. К тому же до сих пор действие столь сильных полей на здоровье человека в полней мере не изучено. В такой ситуации, как говорится, чем меньше, тем лучше», — рассказал автор проекта, ведущий научный сотрудник кафедры нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО Константин Симовский.

По его словам, их технологическое новшество позволило, не меняя величину магнитного поля, значительно улучшить качество изображения. В результате время обследования сократилось с 40 минут до 4.

«Представьте, что вы читаете книгу, а лампа висит у вас под потолком, — объяснил Симовский. — Она впустую освещает всю комнату, «греет воздух». Так вот и в томографе, говоря образно, значительная часть энергии высокочастотного магнитного поля греет воздух. Нам удалось ее собрать и направить в зону обследования с помощью «матраса» из метаматериала, на котором располагается пациент. И качество изображения значительно улучшается».

В Университете ИТМО создали материал из наночастиц магнетита для адресной доставки лекарств

Кроме этого, ученые решили заменить сердце томографа — излучатель высокочастотного магнитного поля. Вместо катушек установили антенную решетку. Но не традиционную, а усовершенствованную. Ее элементы ученые изолировали друг от друга метаматериалом, что исключает их вредное взаимодействие. Это позволит усилить сигнал в несколько раз.

Также специалисты заменили в аппарате всю дорогую и сложную систему сверхпроводимости с жидким гелием, создающую мощное постоянное магнитное поле в 3-5 тесла, на обычные магниты с полем в примерно 0,5 тесла. Все это существенно снизит стоимость томографа, добавил Симовский.

Этот проект выполняется по гранту, выигранному в конкурсе Российского научного фонда (РНФ).

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World