磁性超材料在更短時間內增強MRI信號獲得更清晰圖像

2020-12-04 太平洋電腦網

磁共振成像（MRI）是用於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。現在， 波士頓大學光子學中心的工程師開發了一種新設備，小到足以被製成可穿戴設備，這可以增強信號並在較低的磁場強度下提供更高解析度的圖像。

MRI可能比X射線等其他成像技術更安全，但它仍然不是最令人愉快的體驗。患者必須完全躺臥一小時或更長時間。最新的核磁共振成像儀可以提高磁場的功率，從而獲得更高解析度的圖像，但這會對患者的植入設備甚至牙科填充物造成嚴重破壞。

新設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，新設備最終可以用於更低強度磁場的MRI設備，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釐米（1.2英寸），由3D列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），並可節省大約一半的時間，同時產生更清晰的身體圖像。

這種超材料可以構建在患者掃描期間所躺的床上，或者製成可穿戴設備。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，他們發現超材料的SNR增加了4.2倍。相比之下，該團隊表示，在沒有使用新設備獲得相同質量圖像的情況下，需要掃描的時間長達13.9倍。

這不是縮短MRI時間或改善結果的唯一方法。其他團隊嘗試使用人工智慧、專用算法或其他金屬諧振器，結果各不相同。

該研究發表在《Communications Physics》雜誌上。

【來源：cnBeta.COM】

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