Физики ИТМО вместе с коллегами по консорциуму M-Cube создали первую в мире антенну вытекающих волн для МР-томографов. Разработка позволит проводить диагностику внутренних органов без риска для здоровья пациента, при этом повысив качество изображений, получаемых на исследовательских установках.
Георгий Соломаха
Ученые Университета ИТМО сконструировали специальные антенны для томографа, основанные на принципе широкополосного излучения. Образец создали при помощи технологии печатных плат, что снижает его стоимость и сложность производства.
Технология МРТ основана на облучении пациента электромагнитными волнами определенной частоты. В теле человека, находящегося внутри аппарата, возникают резонансы, благодаря которым и создается изображение. Главная проблема во время магнитно-резонансной томографии — провести процедуру, сохранив высокое разрешение снимка и не навредив организму.
В исследовательских томографах используют не одну антенну, излучающую и принимающую сигнал, а несколько, что может вызвать сильные ожоги внутренних тканей и органов человека. В итоге ученые вынуждены подавать меньше напряжения на оборудование, что сказывается на результатах исследований. Метод, предложенный учеными ИТМО, решит эту дилемму.
«Наша идея заключается в том, что есть много маленьких антенн, последовательно соединенных между собой, по которым распространяется волна. Каждый элемент системы отдает часть мощности, формируя общее излучение. За счет использования метода вытекающих (нерезонансных) волн можно снизить нагрев и сделать процедуру безопасной для пациента», — объясняет главный автор исследования, аспирант Нового физтеха ИТМО Георгий Соломаха.
Подобные антенны используются для радиопеленгации и радиолокации, исследователи ИТМО специально адаптировали их для технологии МРТ.
По словам Георгия Соломахи, разработка может открыть новую страницу в истории применения МРТ в исследовательских целях. Поскольку прибор заметно уменьшит нагрев томографа, то можно будет без риска для человека повысить мощность, подаваемую на аппарат. Это улучшит качество снимков, получаемых при помощи магнитно-резонансной томографии, а значит, позволит еще точнее контролировать работу того или иного органа или отслеживать развитие болезней.
G. Solomakha, J. T. Svejda, C. van Leeuwen, A. Rennings, A. J. Raaijmakers, S. Glybovski, D. Erni A self-matched leaky-wave antenna for ultrahigh-field magnetic resonance imaging with low specific absorption rate. Nature Communications, 2021/0.1038/s41467-020-20708-w
Информация предоставлена пресс-службой Университета ИТМО
Источник фото: https://news.itmo.ru/ru/science/photonics/news/8812/
