Нова конструкция осигурява 10-кратно увеличение на разделителната способност на fMRI
Международен екип от учени, управителен от Калифорнийския университет в Бъркли, е създал скенер за магнитно-резонансна томография (МРТ) със свръхвисока разграничителна дарба и мощ 7 Тесла. Скенерът, наименуван NexGen 7T, е кадърен да пресъздава 10 пъти повече елементи от в този момент съществуващите 7T скенери и 50 пъти повече от общоприетите 3T скенери, употребявани в множеството лечебни заведения. Учените към този момент могат да правят функционални ЯМР проучвания с диаметър на детайла единствено 0,4 мм, спрямо нормалните 2 или 3 мм при общоприетите 3Т ядрено-магнитни резонанси. Очаква се това да даде нови благоприятни условия при проучването на мозъчните болести.
В съдействие с учените Siemens модифицираха скенера за ядрено-магнитен резонанс в Калифорнийския университет в Бъркли, като покачиха мощността на магнитната индукция до 7 Тесла, с цел да се усъвършенства пространствената разграничителна дарба на мозъчните сканирания. За да се реализира по-висока разграничителна дарба, са въведени усъвършенствани градиентни индуктивности и по-големи приемни бобини, които записват мозъчните сигнали, употребявайки от 64 до 128 канала (вместо общоприетите 32). Комбинираните усъвършенствания разрешиха по-бързо събиране на данни от кората на мозъка. Това способства за възстановяване на работата на скенера и за по-доброто качество на изображенията.
Градиентната бобина, употребена в актуализирания скенер за ядрено-магнитен резонанс, е извънредно мощна и неповторима, защото се състои от три пласта намотки. Тя превъзхожда 10 пъти градиентните системи на други модерни 7Т скенери. Благодарение на създадената градиентна бобина градиентните импулси могат да се включват и изключват бързо за напълно малко време, в границите на микросекунди. Това дава опция за доста бърз запис на сигнала и потребление на градиенти с по-висока амплитуда, без да се постанова стимулиране на периферните нерви или сърцето.
Учените са създали нови градиентни импулсни последователности, които са добре съобразени с потреблението на новата хардуерна технология и постигането на свръхвисока разграничителна дарба при магнитнорезонансната томография. Това дава опция да се мерят размери материя, които съставляват доста по-малък пространствен сектор, в сравнение с преди – по-малко от 0,1 микролитра. Тази разграничителна дарба на триизмерните изображения е 10 пъти по-висока от предходните 7T fMRI и 125 пъти по-висока от общоприетите 3T MRI скенери, употребявани в лечебните заведения за здравна диагностика.
Стандартните МРТ скенери имат разграничителна дарба от 2-3 мм, което е незадоволително за различаване на тънките кортикални сектори с диаметър 0,5 мм. Кортикалните вериги са в основата на мисленето и държанието. Новият скенер ще разреши на невролозите да изследват интензивността в тънките пластове сиво вещество в кората на основния мозък, както и в колонните вериги. Това ще даде опция за по-прецизно схващане на метода, по който мозъкът възприема информацията. Освен това, с помощта на по-високата пространствена разграничителна дарба, невролозите ще могат да наблюдават интензивността на 850 обособени неврона единствено в един воксел (3D пиксел), за разлика от общо 600 000 неврона, регистрирани от общоприетите болнични МРТ скенери. Това значи, че учените ще могат да следят интензивността в по-фин мащаб, което е значимо за проучването на комплицираните модели и интензивността на невронните мрежи в другите пластове на кората на основния мозък.
Подобрената разграничителна дарба на скенера за ядрено-магнитен резонанс ще помогне на невролозите да учат невронните вериги в разнообразни области на мозъка и да наблюдават сигналите, преминаващи от една област в друга. Това ще помогне за по-доброто схващане на аргументите за мозъчните разстройства и болести. Така да вземем за пример технологията може да помогне да се свържат измененията, породени от заболяването на Алцхаймер, с физиологичните промени и паметта. Новият скенер може също по този начин да помогне за по-точното диагностициране на психологичните и неврологичните разстройства, както и за избора на ефикасни лечения.
Мозъчните скенери NexGen 7T са модифицирани въз основата на стандартните скенери 7T. Цената би трябвало да е доста по-ниска от 22-те милиона $, нужни за построяването на 7T. Технологията NexGen 7T ще се популяризира от Siemens и MR CoilTech Ltd.
