ИТМО Антенна для беспроводного питания устройств в МРТ

Продукт
Разработчики: ИТМО (научно-образовательная корпорация)
Дата премьеры системы: 2022/04/11
Отрасли: Фармацевтика, медицина, здравоохранение,  Электротехника и микроэлектроника

Основная статья: Магнитно-резонансная томография (МРТ)

2022: Анонс антенны для беспроводного питания устройств в МРТ

11 апреля 2022 года Университет ИТМО сообщил о том, что ученые Нового Физтеха Университета ИТМО разработали антенну для беспроводного питания устройств в МРТ. В перспективе проект позволит отказаться от проводов и дорогостоящих немагнитных аккумуляторов для питания измерительной электроники.

Анонс антенны для беспроводного питания устройств в МРТ

Как сообщалось, ученные изучили и оптимизировали способ беспроводной передачи энергии внутри тоннеля аппарата МРТ. Они разработали антенну для беспроводного питания катушек и другого медицинского оборудования. Принцип работы устройства базируется на использовании энергии радиочастотного поля сканера. Предложенная исследователями конструкция состоит из приемной структуры (антенна, которая работает в ближнем поле) и преобразователя радиочастотных колебаний в постоянное напряжение.

«
В МРТ, у переменного магнитного поля есть вектор, который имеет определённое направление в каждый момент времени. В существующих концептах систем беспроводной передачи энергии принимается линейная поляризация. В таком случае направление вектора меняется только вдоль одной линии (например, вверх и вниз). Мы предложили использовать круговую поляризацию (когда вращение вектора напоминает ход часов). Она точно соответствует движению вектора поля внутри аппарата МРТ — это позволило оптимизировать эффективность системы.

объяснил Олег Бурмистров, аспирант Нового физтеха ИТМО
»

МРТ

Еще одна особенность разработки в том, что она не требует изменения конструкции томографа. Во многих ранее представленных концепциях для беспроводной передачи энергии внутри МРТ требовалось размещать дополнительную антенну. Предложенное учеными ИТМО решение можно сразу внедрять в системы питания беспроводных катушек и небольшие устройства — например, нагрудные кардиодатчики или сенсоры дыхания. Исследователи провели численное моделирование, разработали прототип и проверили эффективность предлагаемого решения на нескольких моделях клинических аппаратов МРТ.

«
С помощью численного моделирования мы удостоверились в безопасности системы и также убедились, что наша антенна не влияет на однородность полей, то есть не ухудшает качество МР-изображений. Проверив устройство на фантомах (сосудах с жидкостью, имитирующих организм человека) внутри клинических томографов, мы подтвердили работоспособность и безопасность разработки на практике.

подчеркивает Павел Серегин, к.т.н. младший научный сотрудник Нового физтеха ИТМО
»

Ученые будут развивать технологию, чтобы использовать её для разработки беспроводных катушек и управляемых метаповерхностей. Во время экспериментов удалось получить мощность порядка тысячи мВт, что уже достаточно для питания небольшой электроники. Однако в планах исследователей — увеличить это значение, чтобы максимально охватить весь класс устройств, применяемых во время процедуры МРТ.