Международен екип от учени, ръководен от Калифорнийския университет в Бъркли, е разработил скенер за магнитно-резонансна томография (МРТ) със свръхвисока разделителна способност и мощност 7 Тесла. Скенерът, наречен NexGen 7T, е способен да визуализира 10 пъти повече детайли от сега съществуващите 7T скенери и 50 пъти повече от стандартните 3T скенери, използвани в повечето болници. Учените вече могат да извършват функционални ЯМР изследвания с диаметър на детайла само 0,4 мм, в сравнение с обичайните 2 или 3 мм при стандартните 3Т ядрено-магнитни резонанси. Очаква се това да предостави нови възможности при изучаването на мозъчните заболявания.

В сътрудничество с учените Siemens модифицираха скенера за ядрено-магнитен резонанс в Калифорнийския университет в Бъркли, като повишиха мощността на магнитната индукция до 7 Тесла, за да се подобри пространствената разделителна способност на мозъчните сканирания. За да се постигне по-висока разделителна способност, са въведени подобрени градиентни индуктивности и по-големи приемни бобини, които регистрират мозъчните сигнали, използвайки от 64 до 128 канала (вместо стандартните 32). Комбинираните подобрения позволиха по-бързо събиране на данни от кората на мозъка. Това допринася за подобряване на работата на скенера и за по-доброто качество на изображенията.

Градиентната бобина, използвана в обновения скенер за ядрено-магнитен резонанс, е изключително мощна и уникална, тъй като се състои от три слоя намотки. Тя превъзхожда 10 пъти градиентните системи на други съвременни 7Т скенери. Благодарение на разработената градиентна бобина градиентните импулси могат да се включват и изключват бързо за съвсем кратко време, в рамките на микросекунди. Това дава възможност за много бърз запис на сигнала и използване на градиенти с по-висока амплитуда, без да се налага стимулиране на периферните нерви или сърцето.

Учените са разработили нови градиентни импулсни последователности, които са добре съобразени с използването на новата хардуерна технология и постигането на свръхвисока разделителна способност при магнитнорезонансната томография. Това дава възможност да се измерват обеми материя, които съставляват много по-малък кубичен участък, отколкото преди – по-малко от 0,1 микролитра. Тази разделителна способност на триизмерните изображения е 10 пъти по-висока от предишните 7T fMRI и 125 пъти по-висока от стандартните 3T MRI скенери, използвани в болниците за медицинска диагностика.

Стандартните МРТ скенери имат разделителна способност от 2-3 мм, което е недостатъчно за разпознаване на тънките кортикални участъци с диаметър 0,5 мм. Кортикалните вериги са в основата на мисленето и поведението. Новият скенер ще позволи на невролозите да изследват активността в тънките слоеве сиво вещество в кората на главния мозък, както и в колонните вериги. Това ще даде възможност за по-прецизно разбиране на начина, по който мозъкът възприема информацията. Освен това, благодарение на по-високата пространствена разделителна способност, невролозите ще могат да проследяват активността на 850 отделни неврона само в един воксел (3D пиксел), за разлика от общо 600 000 неврона, регистрирани от стандартните болнични МРТ скенери. Това означава, че учените ще могат да наблюдават активността в по-фин мащаб, което е важно за изучаването на сложните модели и активността на невронните мрежи в различните слоеве на кората на главния мозък.

Подобрената разделителна способност на скенера за ядрено-магнитен резонанс ще помогне на невролозите да изучават невронните вериги в различни области на мозъка и да проследяват сигналите, преминаващи от една област в друга. Това ще помогне за по-доброто разбиране на причините за мозъчните разстройства и заболявания. Така например технологията може да помогне да се свържат промените, причинени от болестта на Алцхаймер, с физиологичните промени и паметта. Новият скенер може също така да помогне за по-точното диагностициране на психичните и неврологичните разстройства, както и за избора на ефективни терапии.

Мозъчните скенери NexGen 7T са модифицирани на базата на конвенционалните скенери 7T. Цената би трябвало да е значително по-ниска от 22-те милиона долара, необходими за изграждането на 7T. Технологията NexGen 7T ще се разпространява от Siemens и MR CoilTech Ltd.