Opdatering af højopløselig MR

Hvordan kan du gøre en højfrekvent MR-maskine mere præcis? Ved at tage en elektroteknisk tilgang til at skabe et bedre, ensartet magnetfelt.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Transaktioner om mikrobølge teori og teknikker , forskere opdagede, at radiofrekvensprober med strukturer inspireret af mikrostriber-patchantenner øger MRI-opløsning i højfrekvente MR-maskiner, sammenlignet med konventionelle overfladespoler, der bruges nu.

"Når frekvenserne bliver højere, bølgelængder bliver kortere, og dit magnetfelt mister ensartethed, "siger Elena Semouchkina, en lektor i elektrisk og computerteknik ved Michigan Technological University. "Ensartethed er vigtigt for billeder i høj opløsning, så vi foreslog en ny tilgang til at udvikle disse sonder. "

Et fælles design, Tunet med optik

Semouchkina forklarer, at den type antenne, du ser på toppen af ​​en bygning, ikke er den samme, som bruges her, men i stedet, teamets design var inspireret af microstrip patch antenne (MPA). Designet er relativt enkelt:MPA'er er lavet af et fladt stykke metal, der er jordet af et større stykke metal. De er billige, enkel og let at lave, derfor bruges de ofte inden for telekommunikation.

MR fungerer ved at udsende radiofrekvenspulser i et magnetisk felt via sonder med spoler eller fugleburlignende strukturer. Det bruges derefter til at oprette et billede.

Men de konventionelle spoler har frekvensgrænser:for høje, og de kan ikke oprette uniformerede magnetfelter ved den mængde, forskere har brug for.

MPA'er er et alternativ, hvor bølger svinger i hulrummet, der dannes mellem plaster- og jordplanelektroderne, som ledsages af strømme i patchelektroden og, henholdsvis, oscillerende magnetfelter omkring plasteret, giver et magnetisk felt, der er både jævnt og stærkt.

"Mens kompleksiteten af ​​fugleburspoler stiger med stigningen i driftsfrekvensen, patch-baserede sonder kan levere kvalitetsydelse i det højere mikrobølgeområde, mens de stadig har en relativt enkel struktur, "Siger Semouchkina. De viste også mindre strålingstab, gør dem konkurrencedygtige med, og endnu bedre, end konventionelle spoler.

Højfrekvente MR -maskiner - og usynlige kapper

På grund af den skade, højfrekvente radiobølger forårsager mennesker, undersøgelsen var begrænset til højfrekvente maskiner - ikke metalrøret, som vi er vant til at se på hospitaler og medicinske centre. Mennesker kan kun opretholde styrker op til syv Teslas, men ultrahøje felter op til 21,1 Teslas kan bruges til test på dyremodeller, og i vævsprøver.

Semouchkina er allerede kendt for sit arbejde med usynlige kapper, som involverer omdirigering af elektromagnetiske bølger rundt om et område for at skjule et objekt. "Vi bruger nogle af de samme fremgangsmåder, som vi udviklede i kappeanordninger her, som at gøre antennen mindre, " hun sagde.

Denne undersøgelse blev udført med Navid P. Gandji og George Semouchkin fra Michigan Tech, og Gangchea Lee, Thomas Neubereger og Micheal Lanagan fra Pennsylvania State University. Holdets næste trin er at blive ved med at anvende elektroteknik for at ændre disse sonder for at få dem til at fungere bedre, og for yderligere at udvide mulighederne for højfrekvente MR-maskiner og de billeder, de skaber.