Технологии МРТ развиваются так, чтобы получать все более и более детальные изображения — это определяется характеристикой «сигнал/шум». От низкопольных и высокопольных томографов переходят к сверхвысокопольным — то есть с индукцией поля в 3 Тесла. Несмотря на то, что 3-тесловые аппараты МРТ встречаются гораздо реже (в России их всего порядка 65 штук), их популярность растет.
«У сверхвысокопольных аппаратов изображение гораздо четче, — объясняет одна из участников исследования Анна Калугина, студентка 3 курса и сотрудник физико-технического мегафакультета. — Но за эту четкость приходится расплачиваться появлением диэлектрических артефактов, которые дают темные пятна на изображениях — в частности, при сканировании брюшной полости. Так происходит оттого, что длина волны радиочастотного поля томографа становится сопоставима с размерами самой брюшной полости. Как наблюдается в экспериментах, чем больше брюшная полость, тем больше эти неоднородности. А это в первую очередь касается полных людей или беременных женщин».
Для решения проблемы был разработан продукт, который перераспределяет магнитное поле так, чтобы неоднородности были скомпенсированы. Разработка представляет собой подкладку с диэлектрическим слоем из полиимидной пленки, на которую с двух сторон нанесена медная матрица, содержащая пересекающиеся под прямым углом проводники, соединенные между собой конденсаторами. В каждой ячейке матрицы под действием поля томографа образуется наведенное поле, которое позволяет распределять и выравнивать общее электромагнитное поле.
![Иллюстрация из статьи ученых](/images/news/big/1042400.jpg)
Иллюстрация из статьи ученых
Проект развивается в течение полутора лет — над ним работает научный коллектив физико-технического мегафакультета: Всеволод Воробьев, Алёна Щелокова, Анна Калугина, Виктор Пучнин, Алексей Слобожанюк и Станислав Глыбовский. До настоящего момента разработка была ориентирована на полных людей — сейчас же она переориентируется на диагностические нужды беременных женщин.
«До этого проводили испытания на полных волонтерах, а также на мужчинах с развитой мускулатурой. Я в настоящий момент занимаюсь этим проектом не только с научно-технической стороны: делаю расчеты, доказываю эффективность и оцениваю безопасность, — но и с коммерческой: развиваю проект в стартап, ищу потенциальных покупателей, пишу заявки на гранты, договариваюсь с клиниками о сотрудничестве. То есть делаю все, чтобы это вошло в жизнь», — рассказывает Анна Калугина.
Отличительной особенностью разработанной в ИТМО подкладки является ее гибкость и легкость — благодаря предложенной ультратонкой метаповерхности. Все эти характеристики становятся особенно важными, когда речь заходит о работе именно с беременными. При этом у продукта есть аналоги, но они состоят из суспензии керамических порошков (титаната бария — природного диэлектрика) и дейтерированной воды. Поэтому они тяжелые — их вес составляет около 3 килограмм. Кроме того, они довольно сильно нагреваются и их диэлектрическая проницаемость деградирует со временем. С разработанной в ИТМО подкладкой таких проблем нет.
![Иллюстрация из статьи ученых](/images/news/big/1042401.jpg)
Иллюстрация из статьи ученых
«В компьютерных вычислениях мы также наблюдаем, что использование подкладки позволяет получать необходимую амплитуду радиочастотного магнитного поля при меньшей входной мощности. Так получается уменьшить нагрев тканей пациента — это очень важно, особенно в случае беременных женщин, для которых действуют повышенные требования к радиочастотной безопасности», — дополняет Анна Калугина.
Сейчас проект рассматривается этическим комитетом в Национальном Медицинском Исследовательском Центре им. В. А. Алмазова — для осуществления испытаний с волонтерами. Также продукт отправлен на ознакомление крупной сети клиник для получения отзыва. Недавно команда выиграла конкурс «Старт-1» от Фонда Содействия Инновациям и получила грант в размере 2 000 000 рублей на развитие проекта.