Все новости

Физики удвоили эффективность работы беспроводных катушек для МРТ

Российские исследователи выяснили, что КПД работы катушек томографа можно заметным образом повысить, если учесть главную физическую особенность этого поля - то, что оно обладает не линейной, а круговой поляризацией

МОСКВА, 11 апреля. /ТАСС/. Российские ученые разработали новый тип беспроводных катушек для магнитно-резонансных томографов, чье использование позволит удвоить эффективность передачи энергии между компонентами данных медицинских приборов. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба Университета ИТМО.

"В существующих концептах систем беспроводной передачи энергии принимается линейная поляризация. Мы предложили использовать круговую поляризацию. Благодаря этому наша разработка способна принимать почти в два раза больше энергии по сравнению с ранее представленными устройствами", - заявил научный сотрудник Университета ИТМО (Санкт-Петербург) Олег Бурмистров, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Магнитно-резонансный томограф работает благодаря эффекту так называемого ядерно-магнитного резонанса. Во время работы этого прибора тело человека облучается радиоволнами в присутствии мощного постоянного магнита, из-за чего содержащиеся в нем ядра водорода и других атомов 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 необходимы мощные магниты на базе сверхпроводников, что делает их достаточно дорогими для эксплуатации медицинскими инструментами.

Повышение эффективности МРТ

Ученые из Санкт-Петербурга уже несколько лет пытаются улучшить работу подобных устройств самыми разными путями. Так, четыре года назад они создали особые "накидки" для тела из кусочков металлов, усиливающие контрастность изображения и повышающие его качество. Впоследствии они разработали беспроводную катушку, принимающую сигнал и обычно устанавливаемую максимально близко к изучаемым органам пациента.

Бурмистров и его коллеги выяснили, что эффективность работы подобных беспроводных компонентов МРТ можно заметным образом повысить, если поменять основной принцип работы магнитных катушек, при помощи которых одновременно передаются информация и энергия. Источником последней, как отмечают физики, является радиочастотное поле, которое генерирует сам томограф во время работы.

Российские исследователи выяснили, что КПД работы катушек томографа можно заметным образом повысить, если учесть главную физическую особенность этого поля - то, что оно обладает не линейной, а круговой поляризацией. Этот подход, как показали расчеты ученых, позволяет повысить эффективность передачи энергии примерно вдвое, что заметно расширяет возможности по встраиванию электроники в антенны МРТ. В ближайшее время ученые планируют сделать передачу энергии еще более эффективной.

"С помощью численного моделирования мы удостоверились в безопасности системы и также убедились, что наша антенна не ухудшает качество изображений. Проверив устройство на сосудах с жидкостью, имитирующих организм человека, внутри клинических томографов, мы подтвердили работоспособность и безопасность разработки на практике", - подытожил младший научный сотрудник Университета ИТМО Павел Серегин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Теги