Інженери розробили МРТ-рукавичку

Американські інженери розробили прототип рукавички, яка дозволяє проводити магнітно-резонансну томографію руки під час її руху. За рахунок використання високоімпедансних датчиків замість низькоімпедансних така рукавичка дозволяє отримувати зображення м'яких тканин пензля не в нерухомому стані, а наприклад, при роботі за комп'ютером або під час гри на піаніно, пишуть вчені в.

Магнітно-резонансна томографія (МРТ) - один з найважливіших методів діагностики в сучасній медицині. За допомогою МРТ можна отримувати тривимірні зображення м'яких тканин різних органів людини і стежити за їх роботою в реальному часі. Зараз цей метод використовується для дослідження роботи головного мозку, серцево-судинної системи, хребта, вивчення метаболізму та діагностики онкологічних захворювань. МРТ заснована на вимірюванні резонансного електромагнітного відгуку ядер атомів деяких елементів (в першу чергу водню) всередині людського організму на зовнішнє магнітне поле. Для реєстрації резонансного сигналу ядер в радіочастотному діапазоні зазвичай використовується система електромагнітних котушок з строго фіксованим взаємним розташуванням. Чітко визначена геометрія детекторів дозволяє пригнічувати шум і мінімізувати взаємний вплив магнітних полів декількох котушок один на одного, однак для цього структура всього пристрою повинна в процесі вимірювання залишатися незмінною. Тому всі сучасні прилади для МРТ вимагають фіксації досліджуваної частини тіла в певному положенні протягом усього процесу проведення вимірювання.

Американські інженери під керівництвом Мартейна Клоса (Martijn A. Cloos) зі Школи медицини Нью-Йоркського університету знайшли можливість позбутися цього обмеження, що дозволило їм розробити рухому систему детекторів для реєстрації резонансного сигналу при проведенні МРТ і зробити за допомогою неї гнучку МРТ-рукавичку, яка дозволяє проводити вимірювання, перебуваючи на кісті людини, що рухається. Виявилося, що зняти вимогу фіксованої геометрії приладу, пов'язану з наявністю резонансного індуктивного зв'язку між детекторами, можна замінивши традиційні електромагнітні котушки з низьким імпедансом на котушки з високим імпедансом. Саме такі котушки використовуються в системах бездротової передачі електроенергії, і, на відміну від традиційних низькоімпедансних котушок, індукційний струм, що виникає в них, пригнічується, тому і не виникає магнітного поля, що впливає на сусідні детектори.

Для проведення реальних вимірювань набір таких високімпедансних детекторів вчені пришили до поверхні бавовняної рукавички і приєднали до системи обробки сигналу, закріпленої на плечі.

Виявилося, що цей пристрій дозволяє отримувати точні тривимірні зображення м'яких тканин пензля під час руху. Вчені відзначають, що точності отримуваного сигналу МРТ-рукавичка не поступається традиційним приладам з жорсткою фіксацією пензля, але при цьому дозволяє проводити вимірювання і при русі долоні або окремих пальців один відносно одного. Зокрема, роботу прототипу вчені перевірили під час гри на піаніно і при роботі за комп'ютером.

Автори дослідження стверджують, що розроблений ними носимий пристрій для магнітно-резонансної томографії - перший подібний прилад, який одночасно володіє і достатньою гнучкістю, і достатньою чутливістю. Завдяки цьому вперше за допомогою МРТ можна досліджувати взаємодію різних м'яких тканин пензля під час їх руху. За словами авторів роботи, запропонований ними пристрій вкрай перспективний для діагностики і дослідженні, наприклад, хронічних хвороб кисті, таких як тунельний запястний синдром.

Різні різновиди технологічних рукавичок нерідко використовуються в медичних цілях. Однак частіше подібні рукавички використовують не для діагностики захворювань, а для боротьби з ними. Наприклад, американські інженери розробили роботизовану рукавичку з м'якими актуаторами, які допомагають при реабілітації при порушеннях моторних функцій верхніх кінцівок. А британська компанія GyroGear запропонувала використовувати печатку з гіроскопом для боротьби з тремором.