Новая физическая модель обещает более четкие снимки МРТ
Уолтер Чепмен и Тьяго Пиньейро обсуждают молекулярную модель своего исследования. Автор: Rice University.
Исследователи из Университета Райса и Национальной лаборатории Ок-Ридж представили физическую модель магнитного резонансной релаксации, которая связывает молекулярную динамику с сигналами магнитно-резонансной томографии (МРТ). Этот прорыв открывает путь к более четким медицинским снимкам и безопасной диагностике.
Новый подход, названный «рамками собственных мод ЯМР», решает полные физические уравнения, которые можно использовать для интерпретации того, как молекулы воды релаксируют вокруг металлических контрастных агентов — задача, которую предыдущие модели лишь приближали.
«Лучше моделируя физику релаксации ядерного магнитного резонанса в жидкостях, мы получаем инструмент, который не только предсказывает, но и объясняет явление», — сказал Уолтер Чепмен, профессор химического и биомолекулярного инжиниринга.
Во время МРТ-сканирования контрастные агенты на основе ионов гадолиния изменяют реакцию молекул воды на магнитные поля, усиливая контрастность изображений тканей. До сих пор большинство научных моделей этого процесса полагались на значительные упрощения.
«Концепция похожа на музыкальный аккорд, состоящий из множества нот», — пояснил Тьяго Пиньейро, ведущий автор исследования. «Предыдущие модели захватывали только одну-две ноты, тогда как наша улавливает полную гармонию».
Новая модель не только точно воспроизводит экспериментальные измерения на клинических частотах МРТ, но и показывает, что широко используемые упрощенные модели являются частными случаями более общей теории.
Исследование имеет значение не только для медицинской визуализации, но и для проектирования аккумуляторов и изучения подземных потоков жидкостей. Исходный код модели доступен как открытое программное обеспечение.
0 комментариев