Китайские учёные из Хуачжунского университета науки и технологий разработали технологию, которая значительно ускоряет процесс магнитно-резонансной томографии (МРТ) и позволяет получать более чёткие изображения без артефактов, вызванных магнитными полями. Описание метода опубликовано в журнале Engineering.
В чём суть технологии?
Метод назван «многочастотным двухэховым». В отличие от стандартного МРТ, где между сканирующими импульсами проходит около 1 секунды (1000 мс), новая технология сокращает этот интервал до 30 миллисекунд.
Как это достигается:
- Используются два последовательных радиочастотных импульса, которые создают два эхо-сигнала и ускоряют восстановление состояния ядер протонов.
- Для сохранения чёткости изображения при таком быстром сканировании применяется чередование положительных и отрицательных частот, компенсирующее ослабление сигнала.
Какие преимущества?
- Быстрота сканирования — сокращение времени между импульсами в 30 раз.
- Эффективность магнитных полей — удалось достичь 77% одновременной работы управляющих и сканирующих градиентов без взаимных помех.
- Чёткость и отсутствие искажений — изображения тканей становятся более детализированными, артефакты минимизируются.
- Высокая точность позиционирования — при тестах погрешность локализации магнитных частиц составляла менее 1%.
Практическое применение: управление медицинскими роботами
Технология уже была успешно протестирована в реальных условиях:
- Робот, управляемый магнитными полями, перемещался внутри кишечника живой крысы.
- Его движение отслеживалось в реальном времени с высокой точностью.
- Позиция робота отображалась на заранее полученном МРТ-изображении тканей в виде яркой точки.
Перспективы
Разработка открывает новые возможности для:
- Ускоренной и точной диагностики — особенно в условиях, где важно быстро получить результат (например, в экстренной медицине).
- Магнитно-управляемой робототехники — для малоинвазивных операций, доставки лекарств или биопсии с визуальным контролем в реальном времени.
- Улучшения качества МРТ-исследований — особенно для пациентов, которым сложно долго сохранять неподвижность (дети, пожилые люди).
Итог: Новая технология не только ускоряет МРТ-сканирование, но и повышает его точность, что может привести к прорыву как в диагностике, так и в роботизированной медицине.