Оптимизация магнитно-резонансной томографии

19.02.2016

Исследователи из Сколтеха, Массачусетского технологического института и Гарвардского университета разработали новый численный метод для моделирования взаимодействий между электромагнитными полями и биологической тканью.

Основные алгоритмы этой работы были реализованы в программе "Магнитно-резонансное интегральное уравнение" (MARIE), открытом пакете программного обеспечения. Ученые разработали специализированный метод, основанный на вычислении объемных интегралов, скомпонованный со схемой сжатой матрицы.

Конечная цель работы - создать специфичный инструмент для анализа магнитно-резонансного поля, который работал бы точнее и на порядок быстрее, чем современные широко используемые алгоритмы, взятые из других областей. В результате, например, станет возможным вносить кардинальные изменения в методику эксперимента за счет того, что настройка поля будет производиться для каждого конкретного пациента с параллельным контролем безопасности.

Сегодня, несмотря на широкое использование МРТ-сканирования, распределение поля в тканях до сих пор анализируется с помощью методов, ранее разработанных для моделирования сигнала и распределения волн в металлических коробках и печатных платах, тогда как распределение в тканях человека далеко не столь однородно. Использование нового метода позволит индивидуализировать процедуру и значительно повысить ее безопасность для пациента.

<< Назад: Антенна, использующуя фонтан из морской воды 20.02.2016

>> Вперед: Инопланетяне могут считать Землю необитаемой 19.02.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Прогнозирования землетрясений по царапинам разломов 01.02.2025 Проблема прогнозирования землетрясений волновала человечество на протяжении всей истории. Несмотря на развитие науки и технологий, точно предсказать время и место этих разрушительных явлений природы до сих пор остается сложной задачей. Однако, новое исследование, проведенное учеными, открывает удивительную подсказку в этом вопросе: крохотные изогнутые царапины на плоскостях разломов. Эти незаметные на первый взгляд отметки могут рассказать о том, где возникали прежние землетрясения и как они распространялись, предлагая исследователям новый подход к прогнозированию будущей сейсмической активности. Сегодня этот метод активно внедряется для изучения важнейших разломов по всему миру, в том числе и в сейсмически опасных районах Калифорнии. Команда ученых разработала инновационную технику анализа разломов, способную усовершенствовать предсказание землетрясений благодаря определению точек зарождения подземных толчков, отслеживанию их распространения и прогнозированию мест, где разрушения могут быть наиболее серьезными. Полученные результаты помогают специалистам определить начальные зоны и динамику прошлых землетрясений. Понимание этих аспектов играет ключевую роль в дальнейшем прогнозировании возможных сценариев развития будущих сильных толчков вдоль ключевых линий разлома. Ученые выяснили, что на плоскостях разломов остаются характерные изогнутые царапины - они похожи на следы от шин при резком повороте на высокой скорости. Благодаря анализу этих "шрамов" можно узнать, с какой стороны землетрясение дошло до определенного участка разлома. "Поверхности разломов накапливают эти изогнутые царапины, хотя недавно мы не догадывались об их существовании или не знали, как правильно их толковать", - рассказывает геолог Калифорнийского университета в Риверсайде и ведущий автор исследования Ник Барт. Подобные изогнутые царапины были зафиксированы на разломах после ряда крупных землетрясений, в частности, после землетрясения Риджкрест 2019 года в Калифорнии. С помощью компьютерного моделирования удалось подтвердить, что форма и направление этих следов свидетельствуют о том, как распространялось землетрясение. Главным отличием этого исследования является демонстрация того, что описанная методика пригодна для установления "отпечатков" даже доисторических землетрясений. Универсальность такого подхода позволяет применять его к различным разломам планеты, помогая готовиться к возможным подземным толчкам и лучше оценивать сейсмические риски в глобальном масштабе. Место зарождения землетрясения и направление его движения оказывают существенное влияние как на силу толчков, так и на время, когда их ощутят люди. Например, уже показано, что мощное землетрясение, начинающееся в районе Солтон-Си и движущееся по северному направлению вдоль разлома Сан-Андреас, может повлечь за собой более серьезные последствия для Лос-Анджелеса, чем землетрясение, эпицентр которого располагается ближе к городу и распространяется в противоположную сторону. С другой стороны, если бы сильный толчок начался подальше от крупных населенных пунктов, существует вероятность, что системы раннего предупреждения, в частности SMS-уведомления, успеют предоставить жителям крупных городов, таких как Лос-Анджелес, примерно минуту на подготовку - это может спасти множество жизней. Новое исследование, открывающее связь между мелкими царапинами на разломах и историей землетрясений, представляет собой важный шаг на пути к более точному прогнозированию этих разрушительных явлений природы. Полученные данные могут быть использованы для разработки новых методов прогнозирования и оценки сейсмических рисков, что в конечном итоге поможет спасти жизни и снизить масштаб разрушений от землетрясений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025