Αυτό το παράξενο κράνος φέρνει την επανάσταση στην απεικόνιση εγκεφάλου

Μπορεί να μοιάζει με ένα περίεργο κράνος ποδηλάτου ή ένα κομμάτι εξοπλισμού που βρέθηκε στο εργαστήριο του Doc Brown στο Back to the Future, ωστόσο αυτό το gadget από πλαστικό και χάλκινο σύρμα είναι μια τεχνολογική ανακάλυψη που μπορεί να φέρει επανάσταση στην ιατρική απεικόνιση.

Παρά την παιχνιδιάρικη εμφάνισή της, η συσκευή είναι στην πραγματικότητα ένα μεταϋλικό, που περιέχει έναν

τόνο φυσικής, μηχανικής και μαθηματικής τεχνογνωσίας.

Επανάσταση στην απεικόνιση εγκεφάλου το κράνος μεταϋλικών

Αναπτύχθηκε από την Xin Zhang, καθηγήτρια μηχανολόγων μηχανικών στο Κολλέγιο Μηχανικών, και την ομάδα επιστημόνων της στο Κέντρο Φωτονικής του Πανεπιστημίου της Βοστώνης. Είναι ειδικοί στα μεταϋλικά, μία κατασκευασμένη δομή που δημιουργείται από μικρά κελιά μονάδων που όταν ομαδοποιούνται, αποκτούν νέες υπερδυνάμεις που δεν βρίσκονται στη φύση.

Τα μεταϋλικά, για παράδειγμα, μπορούν να απορροφούν ή να χειρίζονται κύματα—όπως ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ηχητικά κύματα ή ραδιοκύματα. Μπορούν να σχεδιαστούν σε διαφορετικά μεγέθη και σχήματα και να τοποθετηθούν σε διαφορετικούς προσανατολισμούς, ανάλογα με τα κύματα που έχουν σχεδιαστεί να επηρεάζουν.

Τα μεταϋλικά μπορούν να έχουν πολλές νέες λειτουργίες. Η Zhang, η οποία είναι επίσης καθηγήτρια Ηλεκτρολογίας και Μηχανικής Υπολογιστών, Βιοϊατρικής Μηχανικής και Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, έχει σχεδιάσει ένα ακουστικό μεταϋλικό που εμποδίζει τον ήχο χωρίς να διακόπτει τη ροή του αέρα (φανταστείτε πιο ήσυχους κινητήρες τζετ και κλιματιστικά) και ένα μαγνητικό μεταϋλικό που μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα των μηχανημάτων μαγνητικής τομογραφίας (MRI) που χρησιμοποιούνται για ιατρική διάγνωση.

Η καθηγήτρια Xin Zhang του Πανεπιστημίου της Βοστώνης στο Πανεπιστήμιο της Μηχανικής και οι συνεργάτες της ανέπτυξαν ένα νέο τρισδιάστατο μεταϋλικό που έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει τη μαγνητική απεικόνιση (MRI) του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Η σφαιρική δομή μπορεί να φορεθεί σαν κράνος και να αλλάξει μέγεθος για να δημιουργήσει εικόνες πιο γρήγορα και σε υψηλότερη ποιότητα—βελτιώνοντας τελικά τη λειτουργικότητα της μαγνητικής τομογραφίας με μειωμένο κόστος, όπως αναφέρει το medicalxpress.com.

Η συσκευή σε σχήμα θόλου, η οποία ταιριάζει πάνω από το κεφάλι ενός ατόμου μπορεί να φορεθεί κατά τη διάρκεια μιας σάρωσης εγκεφάλου, ενισχύει την απόδοση της μαγνητικής τομογραφίας, δημιουργώντας πιο ευκρινείς εικόνες με διπλάσια ταχύτητα από την τομογραφία.

Το κράνος είναι κατασκευασμένο από μια σειρά μαγνητικών αντηχείων μεταϋλικού, τα οποία είναι κατασκευασμένα από πλαστικούς σωλήνες εκτυπωμένους σε 3D, τυλιγμένους σε χάλκινη καλωδίωση, ομαδοποιημένους σε μια συστοιχία και με ακρίβεια διατεταγμένους ώστε να διοχετεύουν το μαγνητικό πεδίο της MRI. Η τοποθέτηση του μαγνητικού μεταϋλικού -σε μορφή κράνους ή σε επίπεδη διάταξη- κοντά στο μέρος του σώματος που πρόκειται να σαρωθεί, λέει η Zhang, θα μπορούσε να κάνει τις μαγνητικές τομογραφίες λιγότερο δαπανηρές και πιο αποτελεσματικές με καλύτερη ποιότητα εικόνας.

Φωτό: Πανεπιστήμιο της Βοστώνης

Από το healthstories