Американские инженеры изобрели в 20 раз более зоркий МРТ
На модерации
Отложенный
Ученые Калифорнийского университета в Беркли разработали новую технологию фМРТ, повышающую разрешение в 20 раз. Аппарат NexGen 7T, на создание которого Национальный институт здравоохранения выделил грант в размере $13,43 млн, будет способен рассмотреть участок мозга размером с маковое зернышко.
Функциональная магнитно-резонансная томография, или фМРТ изменила наш взгляд на мозг и позволила ученым определить зоны, связанные с любым видом человеческой деятельности, от депрессии до игры в шахматы. Однако, его основное ограничение — это разрешающая способность: даже самые мощные сканеры с магнитами силой 7 — 10 тесла могут локализовать активность в зоне размером с зернышко риса, а там содержится в среднем 100 тысяч отдельных нейронов, выполняющих множество различных функций.
Новый томограф сможет засечь активность в регионе шириной 0,4 мм. Этот размер выбран не случайно — внешняя кора головного мозга состоит из повторяющихся микросхем в форме колонн нейронов шириной 0,4 мм и 2 мм длиной. Аппарат сможет фиксировать их активность и связывать ее с определенной деятельностью отдельных нейронов.
«Наша инновация в технологии фМРТ требует полного переосмысления почти всех элементов томографа, не только пошагового увеличения его свойств, — говорит ведущий исследователь Дэвид Файнберг. — Намного большее разрешение преодолеет границы размеров в сканировании и приведет к новым открытиям в человеческом мозге и, надеюсь, к крупным медицинским открытиям».
Функциональная МРТ отслеживает движение насыщенной кислородом крови через мозг. Активным нейронам нужно больше кислорода, благодаря чем можно определить эти участки. Разрешение фМРТ зависит от градиента магнитного поля и, косвенно, от размера детекторов, то есть катушек с проводами, расположенными вокруг головы, которые воспринимают мельчайшие сигналы нейронов. Команда Файнберга изготовила аппарат с большим количеством катушек меньшего размера, которые создают гораздо более сильный сигнал.
Для разработки нового томографа, который должен быть готов в 2019 году, ученые заключили договор о сотрудничестве с компанией Siemens, сообщает Phys.org.
Стартап Openwater собирается выпускать портативное устройство, действие которого схоже с МРТ. Оно сможет следить за функционированием тела и мозга в реальном времени и в высоком разрешении.
Комментарии
Мне делали МРТ головы. На распечатке прекрасно видны кости, что не удивительно - МРТ строит карту концентрации водорода, а в костях она заметно меньше, чем в других тканях.
Как только появится возможность визуализации костных структур методами ЯМР, рентгеновские КТ исчезнут одномоментно и навсегда...Их эпоха кончится. Но пока этого ничто не предвещает.
А вот МРТ коленного сустава более информативно - мне такое тоже делали после разрыва мениска.
Картинка тут будет уменьшена, но Хром позволяет открывать ее в новой вкладке в полный размер.
Разница с костями черепа очевидна и обусловлена настройкой отображения на другой диапазон концентраций.
Поскольку живая кость не безводна, детали ее строения могут быть выявлены на МРТ.
Тем не менее пишут, что штифты, пломбы, коронки и протезы не мешают МРТ, а МРТ зубов предлагается именно для протезирования, так как позволяет по "нарезке" построить подробные 3Д-модели.
Но МРТ зубов мне еще не делали (только панорамы), поэтому я не возьмусь ничего утверждать. :(
А доверия рекламе из-за обнаруженной путаницы у меня нет.
0,1 миллиметра мне кажется недостижима и для любого другого инструмента, даже для зубного зонда. Зазоры между соседними зубами проверяют с помощью зубной нити и тонких металлических пластинок, но только там где достанут.
Хотя, слыхал, что отечественные разработчики отчитались о налаживании выпуска дентального кт с вокселем 0,25х0,50х1.25мм, но трудно даже предположить, что там за детектор, как "удалось" получить такие характеристики и как всё-таки можно будет разглядеть штифт с толщиной меньше размера вокселя, ну и извечный вопрос "нахрена такое делать???"
Про трещины. Трещины в костях зарастают. Когда мне ставили импланты, врач заложил в лунку костную стружку для ускорения формирования кости вокруг импланта.
С костной стружкой - всё правильно, она становится основой при разрастании костной ткани в трещине, но только если речь не идет об осколках лишенных кровеснабжения. Там всё сложно.
А я говорил о тени в буквальном смысле - она возникает там где есть препятствие для луча.
Но есть другой способ, который называется HDR - High Dynamic Range Imaging.
Его суть в том, что при съемке делается несколько снимков с разной экспозицией чтобы получить хорошую детализацию и в светах и в тенях. Потом эти кадры объединяются в один и получается новый кадр, который выглядит несколько необычно и непригоден для инструментального определения плотности, зато показывает массу деталей, который невозможно получить при съемке одним кадром.
Вот пример. Обратите внимание, что на кадре с нормальной экспозицией отсутствуют облака, а в тенях нет деталей. На финальном же кадре присутствует всё!
Хочу заметит, что в лучевых исследованиях метод расширения динамического диапазона за счет многочастотного либо многоэнергетического санирования применяется достаточно широко. Многочастотное санирование - это однозначно УЗИ, где анализируется не только степень эхогенности областей на разных частотах, но и фазовые параметры принятого сигнала. Что касается рентгенологии, то здесь большой успех имеют двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия и двухэнергетическая КТ. Использование 2-х трубок с вольтажом 80 и 120кВ позволяет в ходе одной спирали получить на КТ 2 профиля абсорбции и рассеяния в тканях. При постобработке профилей получаем значительное расширение динамического диапазона.
А методы, подобные HDR, применяются не только в фотографии так как они достаточно очевидны. Кстати, я сам изобрел его для себя, а потом с удивлением обнаружил, что есть уже приложения, которые делают то же самое не руками, а автоматически.
Поэтому меня нисколько не удивляет применение его аналогов в КТ и, возможно, даже более изощренных.
Комментарий удален модератором