Новый «интеллектуальный» метаматериал позволит сделать МРТ более доступным
Ученые из университета Бостона создали новый «интеллектуальный» метаматериал, с небольшой стоимостью (менее 10 долларов), который может значительно улучшить процесс МРТ исследования, и сделать процедуру МР-сканирования более безопасной, быстрой и доступной для пациентов по всему миру. Результаты работы были представлены Advanced Materials.
Врачи в клиниках используют МРТ для выявления различных патологий как опорно-двигательного аппарата, так и соматических проблем. Но МРТ исследование достаточно дорогой метод исследования и требует много времени – от 30 до 60 минут. В некоторых случаях пациентам приходится длительно ожидать своей очереди на МРТ исследование, что может осложнять своевременную постановку диагноза.
Перед учеными встал вопрос – как можно ускорить процесс МРТ исследования, без потери качества изображения? Группа ученых из Бостонского университета решила обратить пристальное внимание к метаметариалам.
Качество МРТ изображений в значительной степени зависит от того, что называется «отношением сигнал / шум». Чем выше SNR, тем лучше изображение, и самым эффективным способом улучшить SNR является увеличение силы магнитного поля. Но надо учитывать, что любое увеличение мощности магнитного поля ведет к значительному возрастанию стоимости оборудования и риску воздействия на ткани человека, так как возможно термическое воздействие особенно при наличии имплантированных медицинских устройств. Поэтому, врачи-радиологи заинтересованы в улучшении МРТ, без увеличения мощности магнитного поля.
Созданный группой ученых магнитный метаматериал, помещенный рядом с исследуемой областью частью тела, увеличивает энергию, излучаемую телом пациента, увеличивая SNR и улучшая МРТ-визуализацию. Магнитный метаматериал, созданный из простой медной проводки и пластика, был представлен в марте 2019 года в журнале Physics Communications Nature.
Созданный новый интеллектуальный метаматериал увеличивает SNR в 10 раз, что значительно повышает качество изображения и сокращает длительность МРТ исследования, что позволит получать более четкие изображения МРТ при очень маленьких затратах.