Метаматериалы сделали томограф прозорливее

Метаматериалы сделали томограф прозорливее

Исследовательскому коллективу из России, Австралии и Нидерландов удалось повысить разрешающую способность магнитно-резонансного томографа. В этом ученым помогло использование метаматериалов, говорится в публикации в журнале Advanced Materials.

Сотрудники Университета ИТМО, Австралийского национального университета, Физико-технического института имени Иоффе, университетского медицинского центра Утрехта в Нидерландах и Института экспериментальной медицины РАМН предложили дополнить конструкцию томографа подложкой из погруженного в воду метаматериала — имеющих регулярную структуру ультратонких металлических резонаторов.

Такая подложка способна контролируемо перераспределять радиочастотное электромагнитное поле томографа на субволновом уровне. Резонансное взаимодействие сигнала томографа с электромагнитными режимами метаматериала позволило резко повысить качество сигнала без увеличения индукции поля. При этом соотношение сигнал/шум увеличилось более чем вдвое.

В практическом отношении это повышает разрешающую способность МРТ и сокращает время исследования. Кроме того, использование метаматериала позволило добиться высокого качества изображения на низкопольном сканере (1,5 Тесла) и избежать нагревания тканей пациента электромагнитным полем. Такое нагревание ограничивает применение современных высокопольных (3 Тесла) и ультравысокопольных (до 7 Тесла) томографов, в которых увеличение разрешения достигается повышением интенсивности поля.

Исследователи подчеркивают, что предложенная ими модификация не требует вмешательства в аппаратную часть прибора, а является, по сути, функциональной приставкой, совместимой с любым существующим томографом. Ее применение может улучшить характеристики низкопольных сканеров, приблизив их возможности к высокопольным устройствам. Метаматериал можно использовать не только в виде подложки, но и изготавливая из него специальную одежду для пациента.

«Наш метод получения изображений тканей пациента с лучшей детализацией при МРТ-сканировании позволит более четко локализовать и изучить, к примеру, опухолевые заболевания. По снимкам, полученным при помощи томографии, хирург определяет "рисунок опухоли", который впоследствии послужит "трафаретом" для его скальпеля во время операции», — пишет один из исследователей Юрий Кившарь в пришедшем в редакцию N+1 пресс-релизе.

Метаматериалами называются композиты, свойства которых обусловлены не только химическим составом составляющих элементов, но и их регулярной структурой. За счет этого они по-особому взаимодействуют с электромагнитными волнами, проявляя свойства, труднодостижимые другими способами.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Ученые научили томограф читать мысли
Группе голландских нейрофизиологов удалось разработать новую методику чтения мыслей с помощью томографа Специальная компьютерная программа позволяет преобразовывать мысли человека в письменную речь. При этом томограф фиксирует изменения в кровотоке во время активности определенных участков мозга, которые ..
2012-07-1 2206 0 Технология
0
Метаматериалы стремятся к мульдиапазонности
Хоссейн Мосаллаэй (Hossein Mosallaei) из Северо-Восточного университета (США) создал метаматериал, способный прятать те или иные объекты от излучения в различных диапазонах. Напомним: сегодня метаматериалы готовы служить делу невидимости лишь в одном диапазоне волн. Поэтому защищённые ими объекты ..
2013-03-6 1803 0 Технология
0
Учёные изготовили новый отражающий метаматериал
Можно ли создать шапку-невидимку? Последние годы учёные отвечают: да – если у вас есть нужные метаматериалы. Эти объекты с отрицательным показателем преломления обещают революцию в оптике. Но шапки-невидимки – лишь одна из возможностей. Российские учёные разработали панели, которые способны ..
2012-09-2 2042 0 Технология
1
Метаматериалы и квантовые точки приносят новые технологии
Исследователи успешно продвигаются к созданию новых оптических технологий, использующих «наноструктурированные метаматериалы», способные к ультра-эффективной передачи света. Они могут быть применены в передовых солнечных элементах и квантовых вычислениях, сообщает «PC-News.info». Метаматериал состоит из слоёв серебра, оксида титана и крошечных ..
2012-05-28 2466 0 Технология
0
Российские физики разработали уникальный томограф
Качество медицинской диагностики в скором времени может значительно вырасти благодаря уникальному томографу, который изобрели наши физики. Компактный и недорогой, новый томограф получает срезы любой области человеческого тела в трех проекциях. По этим снимкам можно ..
2012-08-15 1641 0 Технология
0
Суперлинзы: на пороге создания почти совершенных линз
Суперлинзы позволят вам увидеть вирус в капле крови и сделают возможным улучшение и удешевление товаров в области электроники. Это позволит создать микроскопы с ультравысоким разрешением, которые станут такой же обыденностью, как видеокамеры в наших мобильных телефонах. Пока еще никому не удалось создать суперлинзы, ..
2012-01-30 2170 0 Технология
0
Кремниевые сферы помогут в создании плаща-невидимки
Кремниевые сферы диаметром 100-200 нанометров могут служить составными "кирпичиками" плаща-невидимки, который будет способен скрывать объекты в оптическом диапазоне. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Плащ-невидимка - устоявшийся термин, применимый ..
2012-05-12 1825 0 Технология
0
Портативный сканер сделает проверку зрения
Вы, наверняка, как и множество людей, не ходите ежегодно к офтальмологу для проверки своих глаз. Но вы действительно должны сделать это, чтобы выявить любые проблемы пока не стало слишком поздно. Если бы было возможно их проверять в кабинете врача или клинике, может ..
2013-12-30 2207 0 Технология
0
Ученые: данные будут передавать на одном фотоне
Исследовательская группа из Университета Альберты работает над инновационной технологией оптической передачи информации с помощью одного фотона.Сегодня передача информации, например текста, аудио или видео, может осуществляться с помощью лазерного луча, который отправляет миллиарды фотонов по волоконно-оптическому кабелю. ..
2011-11-6 2554 0 Технология
0
Передача магнитных полей в пространстве стала реальной
Как известно, электромагнитные волны при соблюдении определённых условий способны к преодолению практически бесконечных расстояний. И это их свойство эффективно используется на благо человечества, сообщает Meganauka.com. Однако с магнитными полями всё обстоит намного сложнее. Дело в том, что магнитное поле быстро распадается и утрачивает ..
2013-05-9 2894 1 Технология
0
Хирургия будущего: операцию на позвоночнике доверили роботу
В столичной больнице № 67 сегодня показали, как будет выглядеть медицина будущего. В самой современной нейрохирургической операционной провели первую операцию на позвоночнике. Хирургия будущего - в настоящем: оперирует робот. Мини-прибор на крошечных рельсах на спине пациента. Исход операции - в его электронных руках. Их три: ..
2013-03-14 2025 0 Технология
0
Воздух может заряжать аккумуляторы электромобилей
Британские исследователи сделали важный шаг в развитии литий-воздушных аккумуляторов, устройства, которое должно увеличить емкость в 3-5 раз, чем в ныне существующих литий-ионных. После ввода в эксплуатацию таких аккумуляторов будет возможно путешествовать по стране с полностью функционирующим ноутбуком, или говорить по телефону, не заряжая ..
2012-07-24 2947 0 Технология
0
Итальянцы сделали дом — солнечную батарею
В Италии придумали, как превратить целый дом в концентратор солнечной энергии, пишет defconc.ru. Новый люминесцентный материал разработан в Университете Милан-Бикокка совместно с Национальной лабораторией Лос-Аламос (США). Им можно покрыть не только крышу, на которую обычно помещают солнечные панели, но и всю поверхность ..
2014-04-29 2473 0 Технология
-1
Ученые разработали технологию отображения работы мозга
В современной научной медицинской деятельности немаловажное место занимает исследование головного мозга человека. Шаг на встречу разгадки тонкостей функционирования этого органа сделали ученые университета в Калифорнии. Специально разработанный комплекс визуализации головного мозга позволяет не только получить изображение ..
2014-03-23 1719 0 Технология
0
Минздрав отчитался об успешной операции по пересадке тканей лица
В России провели первую успешную операцию по пересадке тканей лица. Об этом РИА Новости сообщила министр здравоохранения Вероника Скворцова на пресс-конференции в Национальном центре управления обороной.Операция по аллотрансплантации комплекса тканей лица раненому человеку была проведена полгода назад, ..
2015-11-28 7211 0 Технология
0