Новости медицины
Эффективность МРТ молочной железы увеличили за счет керамического резонатора
"По сравнению с рентгеном и ультразвуком МРТ может точно локализовать новообразования и позволяет более точно поставить диагноз. Несмотря на преимущества этого вида диагностики, исследования молочных желез при помощи МРТ проводятся сравнительно редко, поскольку для этого зачастую нет подходящего оборудования", – рассказала Алёна Щелокова, научный сотрудник Университета ИТМО и один из авторов статьи.
Магнитно-резонансный томограф работает благодаря так называемому ядерно-магнитному резонансу (ЯМР). Во время работы этот прибор облучает тело человека радиоволнами в присутствии мощного постоянного магнита. Из-за этого ядра водорода и других атомов в организме начинают "вибрировать", излучая или поглощая волны определенной частоты.
Это позволяет отслеживать положение атомов и изучать структуру тканей тела, измерять их температуру и другие свойства. Для работы МРТ-сканеров нужны мощные магниты на основе сверхпроводников. Поэтому это достаточно дорогие инструменты.
Ученые из Санкт-Петербурга уже несколько лет пытаются улучшить работу подобных устройств. К примеру, три года назад они создали особые "накидки" для тела из кусочков металлов, которые усиливали контрастность изображения и делали его качественней, а также создали беспроводную катушку, которая принимает сигнал и обычно устанавливается максимально близко к изучаемым органам пациента.
Дешевый усилитель для МРТ
В своей новой работе Щелокова и ее коллеги сосредоточили свои усилия на улучшении точности работы той части МРТ, которая принимает и передает сигналы. Как правило, ее роль играет большая катушка – так называемая "птичья клетка", встроенная в верхнюю часть сканера. Обычно ее располагают над телом пациента.
"Большая катушка томографа не позволяет получить картинку хорошего качества, поэтому используются небольшие катушки, специфичные для каждого органа. Обычно в клиниках есть только стандартный набор модулей, и модуль для исследования груди к этому набору не относится. В Санкт-Петербурге мы нашли его только в одном медучреждении", – объяснила Щелокова.
Российские физики нашли решение для этой проблемы. Вместо набора специализированных небольших катушек они решили использовать полупроводниковый резонатор. Он представляет собой полый цилиндр из керамического материала. Ученые подобрали его размеры и геометрию таким образом, чтобы он стал идеально проницаем для сигналов МРТ.
Как объясняют исследователи, резонатор не вырабатывает и не воспринимает сигнал сам по себе, а только фокусирует магнитное поле от "птичьей клетки" на определенном органе, в том числе и на молочной железе. Благодаря этому можно или увеличить качество изображения, или снизить мощность магнитного поля, которое нужно для получения картинки нужного качества.
Подобный подход, как отмечают исследователи, позволяет получать столь же четкие изображения, как и со специализированными катушками, но при этом полупроводниковый резонатор значительно дешевле их, а также не требует подключения к сканеру и наличия самой такой возможности.
Ученые отмечают, что благодаря этому подобные усилители сигнала можно применять в комбинации с любыми типами томографов, которые уже были установлены в российских или зарубежных больницах. Таким образом можно будет сделать диагностику более дешевой и точной. Как надеются ученые, их разработка привлечет внимание медиков и бизнеса и скоро проникнет в медицинскую практику.
