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俄罗斯科学家为临床前研究设计新的MRI线圈

2018-08-10 09:52:21 | 人气: 277



新线圈产生的图像分辨率是标准商用体积MRI线圈的三倍。

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这是使用新线圈的全鼠标扫描

来自ITMO大学的研究人员开发并测试了一种MRI线圈,为整个鼠体提供高分辨率成像。这种线圈用于临床前测试,以及各种身体系统的成像。新线圈产生的图像分辨率是标准商用体积MRI线圈的三倍。

科学家使用廉价的材料和制造技术,可以根据各种研究项目进行调整。该研究发表在  生物医学的核磁共振中  作为封面故事。医疗产品设计

 

全身MRI用于诊断和药物反应评估的临床前研究。临床前研究通常在动物身上进行,例如在小鼠身上进行。尽管体积小,但获得整个鼠标的高质量图像并不像看起来那么容易。

问题是通常要获得整个身体的图像,人们必须要么合并来自几个小接收线圈的图像,要么使用大的标准线圈来发射和接收。在第一种情况下,成像过程变得复杂,而在第二种情况下,

图像质量劣化,从而难以区分重要细节。

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为了解决这个问题,ITMO大学的科学家开发了一种新型的MRI线圈。新的线圈设计功能可以轻松获得整个鼠标的高质量图像。首先,线圈尺寸特别适合扫描鼠标,

这有助于避免额外的噪音。科学家设法通过使用具有分布容量的元结构来减小线圈尺寸。同时,新线圈的交变磁场强度远高于标准线圈的交变磁场强度

这在整个视场中提供了更高的线圈灵敏度并改善了图像质量。

 

“使用非磁性电容器将标准线圈调谐到特定频率。它们会引入内部损耗,降低信噪比。这是用于确定MRI图像质量的主要参数之一。因为我们的线圈是自我的 - 谐振,我们不需要任何电容器。我们可以通过改变几何参数来调整线圈。此外,新的设计使我们能够优化线圈的工作方式,提高其灵敏度和图像质量。此外,原材料的成本低“制造技术使我们能够为各种项目调整方法,”ITMO大学研究生,纳米光子学和超材料实验室成员Anna Khurshkainen说。

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据科学家们说,这项工作始于数值模拟。这有助于优化未来线圈的几何形状并选择材料。之后,研究人员制作了原型线圈并进行了实验。“我们在物体和线圈之间的不同距离处测量了图像不同部分的信噪比。将得到的结果与标准体积线圈的数学模拟和实验参数进行了比较。结果表明存在最佳值。图像和线圈之间的距离,我们的线圈提供的图像质量比标准线圈高三倍,“ITMO大学纳米光子学和超材料实验室研究员Mikhail Zubkov补充说。