Создание крупнейшего в мире томографа INUMAC завершится в 2015 году

Современная медицина активно использует магнитно-резонансную томографию для диагностирования самых разных заболеваний человека. Благодаря методике, за которую ее создатели Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур получили Нобелевскую премию, сегодня можно получать информацию о состоянии человеческих тканей, а также определять те или иные патологические отклонения на самых ранних стадиях, что позволяет назначать максимально эффективное лечение в том или ином случае.

Аппарат МРТ действует следующим образом. По спиралевидной траектории томограф создает намагниченность определенной величины отдельных атомов тканей человеческого тела, после чего регистрируются те или иные изменения этих объектов, вызванные реакцией тканей. Таким образом, при сканировании образуется набор откликов сканера, которые представлены в виде последовательности поперечных снимков тела. Точность диагностики в большой степени зависит не только от тщательности сканирования, то есть выбранного шага, но и от мощности томографа.

Именно последняя составляющая является тем параметром, который пытаются модернизировать более всего. Последним достижением в данной области можно считать завершающуюся в скором времени сборку самого мощного в мире МРТ INUMAC, созданием которого занимаются специалисты из Франции и Германии. В настоящее время выполняется сборка сверхпроводящего магнита с возможностью создания магнитного поля напряженностью 11,5 тесла. Для сравнения скажем, что магниты обычных томографов создают магнитное поле напряженностью до 3 тесла, а самые продвинутые версии не могут похвастаться показателями более 9,4 тесла.

Именно магнит является основой нового устройства, а на его создание было потрачено более 200 километров сверхпроводящего кабеля, выдерживающего ток до 1,5 тыс ампер. Поражает и точность, с которой кабель укладывается в обмотку магнита. Этот показатель не превышает нескольких микрометров, что тоже является своеобразным достижением для подобного рода устройств, тем более, что даже малейшее отклонение может привести к сбою в работу МРТ. Для облегчения процесса сборки и монтажа гигантский магнит разделен на 170 секций, а зазоры между ними будут обеспечивать необходимый уровень циркуляции жидкого гелия, который необходим для обеспечения рабочего режима сверхпроводника. Поверх основных катушек будут установлены несколько вторичных, призванные компенсировать излишнюю мощь магнита, который способен оторвать от земли вес до 60 тонн. Размер основной катушки позволяет установить трубу диаметром почти 90 см, в которую и будет помещаться человек для исследования.

Такие внушительные размеры магнита были выбраны для получения однородного поля в максимальном объеме и с максимальной же напряженностью. Так как разрешающая способность томографа напрямую зависит от величины магнитной индукции, то в данном случае такие размеры позволят достичь разрешения в 0,1 миллиметр на воксель (объемный пиксель). Это позволит с помощью INUMAC изучать головной мозг человека с высочайшим уровнем детализации, вплоть до групп из нескольких сотен нейронов. Помимо этого, возможно проводить исследования и других органов человека.