Американські інженери розробили МРТ-рукавичку для дослідження рухів руки

Американські інженери зі Школи медицини Нью-Йоркського університету розробили прототип рукавички, яка дозволяє проводити магнітно-резонансну томографію руки під час її руху.

Про це повідомляє журнал Nature Biomedical Engineering.

Науковці знайшли можливість позбутися основного обмеження апаратів магнітно-резонансної терапії — необхідності фіксувати досліджуємий об'єкт.

Вони розробили рухливу систему детекторів для реєстрації резонансного сигналу при проведенні МРТ і зробити за допомогою неї гнучку МРТ-рукавичку. Вона дозволяє проводити вимірювання, перебуваючи на рухомій кисті людини.

Кілька зрізів тривимірного зображення долоні, що стискає персик, отриманого за допомогою запропонованого прототипу МРТ-рукавички Матеріали дослідження Bei Zhang et al./Nature Biomedical Engineering, 2018

Науковцям вдалося досягти такого результату завдяки заміні традиційних електромагнітних котушок з низьким опором на котушки з високим опором. Індукційний струм в них пригнічується, отже, не виникає взаємний вплив сусідніх детекторів.

Для проведення експериментів вчені пришили набір таких детекторів до бавовняної рукавички  та приєднали їх до системи обробки сигналу, закріпленої на плечі.

Виявилося, що пристрій дозволяє отримувати точні тривимірні зображення м’яких тканин кисті під час руху. Учені відзначають, що точності одержуваного сигналу МРТ-рукавичка не поступається традиційним приладам з жорсткою фіксацією кисті. Роботу прототипу вчені, зокрема, перевірили під час гри на піаніно та роботі за комп’ютером.

Зображення долоні, отримане за допомогою прототипу МРТ-рукавички, під час гри на піаніно Матеріали дослідження/Nature Biomedical Engineering, 2018

За словами авторів роботи, цей пристрій стане вкрай важливим для діагностики та дослідженні, наприклад, хронічних хвороб кисті, зокрема тунельного зап’ястного синдрому.

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 та стежити за їх роботою в реальному часі.

Зараз цей метод використовується для дослідження роботи головного мозку, серцево-судинної системи, хребта, вивчення метаболізму і діагностики онкологічних захворювань.

МРТ заснована на вимірі резонансного електромагнітного відгуку ядер атомів деяких елементів (насамперед водню) всередині людського організму на зовнішнє магнітне поле.

Для реєстрації резонансного сигналу зазвичай використовується система електромагнітних котушок зі строго фіксованим взаємним розташуванням. Це дозволяє придушувати шум і мінімізувати взаємний вплив магнітних полів  котушок. Тому всі сучасні прилади для МРТ вимагають фіксації досліджуваної частини тіла в певному положенні протягом усього процесу проведення вимірювання.

Раніше ми розповідали, що в Канаді створили портативний принтер шкіри для лікування опіків.

А в США створили надувну куртку для відчуття віртуальної реальності.