Учёные создали метод МРТ для управления микророботами внутри организма

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследовательская группа из Хуачжунского университета науки и технологий в Китае разработала новую последовательность магнитно-резонансной томографии (МРТ), которая позволяет отслеживать и управлять магнитными микророботами внутри организма в режиме реального времени. Эта технология устраняет артефакты на изображении, возникающие при работе управляющих магнитных полей.

Суть разработки заключается в последовательности, получившей название «многочастотная двухэховая» (MFDE). Она сокращает время повторения сканирования до 30 миллисекунд, в то время как стандартные протоколы МРТ работают с задержкой около 1000 миллисекунд. Такое ускорение достигается за счет применения двух смежных радиочастотных импульсов, генерирующих двойной эхо-сигнал для более быстрого восстановления спина протона. Для сохранения качества изображения при столь коротком времени повторения применяется чередование положительных и отрицательных частотных возбуждений, что компенсирует потерю сигнала.

Автор: Getty Images Источник: interestingengineering.com

Новый метод позволил достичь коэффициента заполнения управляющего градиента на уровне 77 %. Это означает, что управляющие и визуализирующие градиенты МРТ-системы могут работать одновременно с минимальными взаимными помехами. В результате фоновые изображения тканей остаются чёткими, без искажений. Для визуализации самого робота был разработан алгоритм, который накладывает его положение в виде яркой точки на предварительно отсканированное фоновое изображение. Точность позиционирования магнитных частиц в ходе испытаний составила менее 1 % относительной погрешности.

Функциональность системы была подтверждена экспериментально. В лабораторных условиях магнитный микроробот управлялся оператором с помощью джойстика для прохождения сложного трёхмерного лабиринта. Затем робот был проведён по извилистым каналам фантомных моделей, имитирующих кровеносные сосуды. Финальный этап тестирования прошёл in vivo: микроробот перемещался внутри толстой кишки живой крысы под полным контролем МРТ в режиме реального времени, что продемонстрировало работоспособность технологии в биологической среде.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему белый медведь иногда отступает перед гризли, хотя сам значительно крупнее

Белый медведь заметно превосходит северного гризли по размерам. Взрослый самец может весить 400-500 килограммов, тогда как гризли в северных районах Аляски нередко весит около 180 килограммов....

Почему у человека нет хвоста: как потеря органа 25 миллионов лет назад помогла нам встать на ноги

У большинства современных млекопитающих есть хвост. Рыбы используют его для поступательного движения вперед, птицы управляют с его помощью направлением полета, а наземные животные применяют этот...

В Музее Тропинина «ввели» крепостное право

Ввели, конечно, исключительно в художественном смысле: новая выставка «Крепостные самородки» анализирует феномен уникальных талантов, напрочь лишенных прав.Сегодня уже не всегда припоминается, что...

Правило четности: как добавление одного атома заставляет молекулу включать и выключать сверхпроводимость

Главное препятствие на пути к созданию практических квантовых компьютеров — нестабильность квантовых состояний. Любая элементарная частица или искусственная квантовая ячейка (кубит)...

Как устроен кассетный магнитофон «Вильма-311-стерео» и почему в нём нет встроенных динамиков

«Вильма-311-стерео» выпускал Вильнюсский приборостроительный завод «Вильма» с начала 1983 года. Это последняя модификация в линейке СМ-14, которую начинала базовая «Вильма-302-стерео». Аппарат...

Почему у маленькой кошки зрачки вертикальные, а у огромного льва круглые

Домашняя кошка и лев принадлежат к одному семейству и оба охотятся на других животных. Однако у кошки зрачки при ярком свете становятся вертикальными, а у льва остаются круглыми. Казалось бы,...