Комната магнитно-резонансной томографии (MRI) больницы не является никаким местом для кредитных карт. Магниты MRI, используемые для живописи картин точности внутренностей, достаточно сильны для дергания отвертки из рук от на расстоянии в один метр. Более дешевый, больше портативных устройств может ожидать, как бы то ни было.
Исследователи сообщают в Physical Review Letters следующей недели, что высококачественные изображения, по крайней мере, некоторых частей тела, такие как легкие, могут быть сделаны с помощью магнита, в 10 раз более слабого, чем те, которые прикрепляют искусство детского сада к холодильникам.С традиционным MRI человека двигают в скуку гигантского магнита со сверхпроводящей обмоткой, генерирующего область, приблизительно в 20,000 раз более сильную, чем Земля. Область выравнивает ядра атомов водорода в органе, оставляя атомы, прядущие как крошечные стержневые магниты в синхронизации.
Тогда краткие электромагнитные наконечники пульса ядра, таким образом, они колеблются как вершины в беспорядке. Двигающиеся по спирали атомы испускают собственную электромагнитную волну, которая может быть обнаружена. Путем добавления второго слабого магнитного поля для щипания частоты атомов в различных местах исследователи могут нанести на карту плотность молекул воды и построить четкое изображение внутренней ткани и органов.
Рон Уолсуорт из Смитсоновского Гарвардом Центра Астрофизики в Кембридже, Массачусетс и коллеги проявил немного отличающийся подход. Они использовали метод, введенный впервые несколько лет назад физиком Принстонского университета Уильямом Хэппером: Сначала выровняйте атомные ядра в газе рубидия с лазером, затем позвольте им смешивать с гелием 3 газа (гелий минус нейтрон). Когда атомы сталкиваются, часть выравнивания постепенно передается атомам гелия.
Токсичные атомы рубидия могут тогда быть удалены. Поскольку атомы гелия являются инертным газом, они могут остаться выровненными в течение многих минут за один раз даже без магнитного поля.
На одном испытании исследователи раздули легкое крысы с поляризованным газом гелия и сделали высококачественные картины каверн с резолюцией приблизительно миллиметра. Магнитное поле, используемое для настройки их темпа вращения, было всего в 40 раз более сильным, чем Земля. «Это смущающе просто», говорит Уолсуорт. «Вы и Ваш брат можете проветрить свой собственный магнит и получить столь же хороший MRI как что Вы входите в больницу», говорит он, несмотря на то, что ScienceNOW не рекомендует его.Исследователи знали, что такое отображение низкой области с тканью могло быть сделано, но никто не потрудился соединять все части, говорит Уолсуорт. Однако, другие впечатлены: «Это – красивая обрабатываемая деталь», говорит Алекс Пайнс, физик в Лоуренсе Беркли Национальная Лаборатория в Калифорнии. «Они – действительно четкие изображения».
Традиционные магниты MRI могут стоить миллиона долларов, Сосны указывает. Метод мог привести к портативному, дешевому MRIs для легких отображения, говорит он. Хэппер добавляет, что легкие являются только началом.
Замена гелия с ксеноновым газом, абсорбированным как кислород в кровоток, также позволит исследователям брать малобюджетный MRIs артерий и мозга, он предсказывает.