磁性超材料在更短的時間內(nèi)增強MRI信號以獲得更清晰的圖像
磁共振成像(MRI)是用于診斷不同器官和組織中的疾病的重要工具,但是它可能是昂貴且麻煩的。現(xiàn)在,波士頓大學光子學中心的工程師開發(fā)了一種新設(shè)備,小到足以被制成可穿戴設(shè)備,這可以增強信號并在較低的磁場強度下提供更高分辨率的圖像。 MRI可能比X射線等其他成像技術(shù)更安全,但它仍然不是最令人愉快的體驗;颊弑仨毻耆膳P一小時或更長時間。最新的核磁共振成像儀可以提高磁場的功率,從而獲得更高分辨率的圖像,但這會對患者的植入設(shè)備甚至牙科填充物造成嚴重破壞。 新設(shè)備可以幫助提高使用低強度磁場的更常見機器的成像能力。從理論上講,該團隊表示,新設(shè)備最終可以用于更低強度磁場的MRI設(shè)備,這反過來可以使這個過程更便宜,更容易在目前無法負擔昂貴系統(tǒng)的地方使用。 新器件是一種磁性超材料,由一系列稱為螺旋諧振器的小圓柱體組成。這些管中的每一個高約3厘米(1.2英寸),由3D打印塑料外殼包裹在一圈細銅線外。這些諧振器增強了機器的磁場信號,顯著提高了信噪比(SNR),并可節(jié)省大約一半的時間,同時產(chǎn)生更清晰的身體圖像。 這種超材料可以構(gòu)建在患者掃描期間所躺的床上,或者制成可穿戴設(shè)備。為了進行測試,研究人員使用他們的新超材料和商用MRI機器掃描雞腿、西紅柿和葡萄。果然,他們發(fā)現(xiàn)超材料的SNR增加了4.2倍。相比之下,該團隊表示,在沒有使用新設(shè)備獲得相同質(zhì)量圖像的情況下,需要掃描的時間長達13.9倍。 這不是縮短MRI時間或改善結(jié)果的唯一方法。其他團隊嘗試使用人工智能、專用算法或其他金屬諧振器,結(jié)果各不相同。 |