Cylindriska lappar är ett alternativ till den nuvarande tekniken som används i MRI -maskiner. Upphovsman:Navid Pourramzan Gandji.
Hur kan du göra en högfrekvent MR-maskin mer exakt? Genom att ta ett eltekniskt tillvägagångssätt för att skapa en bättre, enhetligt magnetfält.
I en ny studie publicerad i Transaktioner om mikrovågsteori och tekniker , forskare upptäckte att radiofrekvensprober med strukturer som är inspirerade av mikrobandslister antenner ökar MR-upplösningen i högfrekventa MR-maskiner, jämfört med konventionella ytspolar som används nu.
"När frekvenserna blir högre, våglängderna blir kortare, och ditt magnetfält tappar enhetlighet, "säger Elena Semouchkina, docent i el- och datorteknik vid Michigan Technological University. "Enhetlighet är viktigt för högupplösta bilder, så vi föreslog en ny metod för att utveckla dessa sonder. "
En gemensam design, Trimmad med optik
Semouchkina förklarar att den typ av antenn du ser på toppen av en byggnad inte är exakt samma sak som används här, men istället, teamets design inspirerades av microstrip patch antenna (MPA). Designen är relativt enkel:MPA är gjorda av en platt metallbit jordad av en större bit metall. De är billiga, enkelt och enkelt att göra, det är därför de ofta används inom telekommunikation.
MRI fungerar genom att avge radiofrekvenspulser i ett magnetfält via sonder med spolar eller fågelbur liknande strukturer. Det används sedan för att skapa en bild.
Föreslagna radiofrekvenssonder för att skapa ett homogent magnetfält inom ett fantom som studeras:en enda multi -dielektrisk patch -ytsond (övre vänster), volymprob består av två vis-à-vis placerade dielektriska patchprober (nedre vänster), volymproben består av två cylindriska lappar (övre högra) och cosinusprofilerade lappar (nedre högra). Upphovsman:Navid P. Gandji
Men de konventionella spolarna har frekvensgränser:för höga och de kan inte skapa enhetliga magnetfält vid den volym forskare behöver.
MPA är ett alternativ där vågor oscillerar i kaviteten som bildas mellan plåstret och jordplanelektroderna, som åtföljs av strömmar i patchelektroden och, respektive, oscillerande magnetfält runt plåstret, ger ett magnetfält som är både jämnt och starkt.
"Medan komplexiteten hos fågelbursslingor ökar med ökningen av driftsfrekvensen, patchbaserade sonder kan ge kvalitetsprestanda i det högre mikrovågsområdet samtidigt som de har en relativt enkel struktur, "Säger Semouchkina. De visade också mindre strålningsförluster, gör dem konkurrenskraftiga med, och ännu bättre, än konventionella spolar.
Högfrekventa MR -maskiner - och osynlighetskläder
På grund av den skada högfrekventa radiovågor orsakar människor, studien var begränsad till högfrekventa maskiner - inte metallröret som vi är vana vid att se på sjukhus och vårdcentraler. Människor kan bara upprätthålla styrkor upp till sju Teslas, men ultrahöga fält upp till 21,1 Teslas kan användas vid testning på djurmodeller, och i vävnadsprover.
Semouchkina är redan känd för sitt arbete med osynlighetskappor, som innebär omdirigering av elektromagnetiska vågor runt ett område för att dölja ett objekt. "Vi använder några av samma tillvägagångssätt som vi utvecklat i cloaking -enheter här, som att göra antennen mindre, " Hon sa.
Denna studie genomfördes med Navid P. Gandji och George Semouchkin från Michigan Tech, och Gangchea Lee, Thomas Neubereger och Micheal Lanagan från Pennsylvania State University. Lagets nästa steg är att fortsätta tillämpa elteknik för att ändra dessa sonder för att få dem att fungera bättre, och att ytterligare utöka möjligheterna för högfrekventa MR-maskiner och bilderna de skapar.
