Магнитно-резонансная томография (МРТ) остается главным инструментом визуализации мягких тканей, однако получение сверхчетких изображений глубоких структур мозга и орбиты глаза представляет сложную инженерную задачу. Традиционные радиочастотные катушки теряют мощность сигнала при работе с глубоко расположенными или анатомически сложными объектами, что вынуждает увеличивать время сканирования.
Команда исследователей из Лаборатории экспериментальной МРТ сверхвысокого поля разработала инновационную МРТ-антенну на основе метаматериалов.
Результаты работы, опубликованные в журнале Advanced Materials, демонстрируют возможность получения высокоразрешающих снимков за существенно меньший промежуток времени без необходимости замены самих томографов.
Физика метаматериалов и результаты тестирования
Метаматериалы — это искусственно созданные структуры с уникальными электромагнитными свойствами, отсутствующими у природных материалов. Интеграция метаматериалов напрямую в конструкцию радиочастотные антенны позволила эффективнее фокусировать и направлять радиочастотное поле в целевые анатомические зоны.
Основные технологические прорывы
- Высокое пространственное разрешение: внутренние структуры глаза и орбиты, ранее недоступные для детальной прижизненной визуализации, теперь фиксируются с высокой анатомической четкостью.
- Ускорение сканирования: усиление принимаемого сигнала снижает соотношение «сигнал/шум», что позволяет сократить время нахождения пациента в томографе.
- Совместимость с имеющимся парком МРТ: антенна является компактным внешним модулем и легко интегрируется в уже установленные клинические системы различной напряженности поля.
Клинические перспективы
Управление конфигурацией радиочастотного поля позволяет снизить опасный нагрев тканей вокруг металлических имплантатов, а также точнее фокусировать энергию при проведении процедур локальной гипертермии и термоабляции опухолей. Метаматериалы усиливают слабые сигналы от ядер, отличных от водорода, таких как натрий и фтор, что открывает новые возможности для визуализации метаболизма и фармакокинетики лекарств.
