МРТ сканеры, созданные 5 десятилетий назад, являются ведущими инструментами современной медицины и жизненно необходимы для диагностики различных заболеваний таких, как инсульт, опухоли, заболевания позвоночника. И что важно, они не подвергают пациентов воздействию радиации.
Исследование, проведенное недавно учеными из университета Гонконга, показало, что с помощью искусственного интеллекта и недорогого МРТ сканера, собранного из готовых деталей, можно добиться качественной визуализации, соответствующей аппаратам с высоким магнитным полем. Это открывает возможности к более широкому использованию МР – визуализации.
Тем более, высокопольные МРТ сканеры недоступны во многих развивающихся странах, так как стоимость аппаратов очень высокая и не все медицинские учреждения в этих странах могут позволить себе приобрести такие аппараты.
Для решения этой проблемы доктор Юцзяо Чжао и его коллеги из Университета Гонконга сконструировали простой, маломощный аппарат МРТ и использовали для его сборки оборудование, купленное в магазине, стоимостью около 22 000 долларов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
Как известно, МРТ позволяет визуализировать структуру органов и тканей за счет использования сильного магнитного поля и радиоволн для выравнивания и манипулирования атомами водорода в организме.
Сила магнитного поля измеряется в единицах, называемых тесла (Тл), при этом для обычных МРТ требуются мощные электромагниты, которые создают поле от 1.5 до 7 Т, и они охлаждаются жидким гелием.
Эти сканеры требуют высокого энергопотребления, специальной проводки тока и они должны находиться в экранированном помещении, чтобы избежать искажения изображений. Кроме того, стоимость МРТ сканера может превышать миллион долларов.
Созданный учеными из Гонконга аппарат МРТ всего тела использует магнит мощностью всего 0,05 Тл, ему не нужен гелий, он потребляет всего 1800 Вт и его можно подключить к обычной розетке. Более того, аппарату не нужна радиозащита.
Для того, чтобы улучшить детализацию изображений и снизить радиопомехи, ученые интегрировали свою систему с алгоритмом глубокого обучения, который был обучен на обширной базе данных изображений анатомических структур человека с высоким разрешением.
Затем аппарат тестировали на 30 здоровых взрослых добровольцах, и проводилось сканирования всего тела, от головы до колен.
Тестирование показало, что разработанный ими МРТ сканер со «сверхнизким полем» позволяет получить изображения аналогичные тем, что позволяют получить МРТ сканеры, которые в 60 раз мощнее.
Ученые планируют продолжить исследования для того, чтобы сделать доступной технологию производства этого аппарата и это позволит закрыть потребности в различных медицинских учреждениях по всему миру.
