خوذة مبتكرة تعزز من أداء تصوير الدماغ بالرنين المغناطيسي

نجح فريق بحثي من قسم الهندسة الميكانيكية وعلوم المواد في جامعة بوسطن الأمريكية في تطوير هيكل كروي شبيه بالخوذة من البلاستيك والأسلاك النحاسية.

ويساهم الهيكلالكروي في تحسين أداء أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي المستخدمة حالياً في التشخيص الطبي لأمراض الدماغ، لإجراء المسح بجودة أفضل.

وبحسب الموقع الإلكتروني لجامعة بوسطن الأمريكية، طور الباحثون التقنية الجديدة، في مركز الضوئيات التابع للجامعة الأمريكية، باستخدام عمليات فيزيائية وهندسية ورياضية.

وتمكنوا من تشكيل سلسلة مصفوفات مغناطيسية مبتكرة، ومن ثم طباعتها باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، على شكل هيكل كروي ملون.

وأوضح الفريق البحثي أن الهيكل الكروي صنع من أنابيب بلاستيكية مطبوعة بطابعة ثلاثية الأبعاد وملفوفة بأسلاك نحاسية، حيث تم تجميعها في شكل مصفوفات، مرتبة بدقة لتوجيه تذبذبات المجال المغناطيسي، لآلة التصوير بالرنين المغناطيسي، خلال إجراء فحص للدماغ.

من ناحيتها أوضحت الباحثة شين زهانج، قائدة الفريق البحثي، أن الخوذة المطورة، صممت من نوع من الهياكل المهندسة، والتي تم إنشاؤها من خلايا صغيرة لتذبذبات مغناطيسية.

وبينت زهانج أن هذه الخلايا تم تجميعها معاً، في أنماط صفوف وأعمدة منتظمة ومتكررة، والتي تم تصميمها بأحجام وأشكال مختلفة، ووضعها في اتجاهات مختلفة، اعتمادًا على الموجات المصممة للتأثير عليها، وكانت النتيجة تشكيل مادة خارقة جديدة غير موجودة في الطبيعة.

وتتمتع المادة المطورة بالعديد من الوظائف الجديدة، وعلى سبيل المثال، يمكنها أن تمتص أو تتلاعب بحركة الموجات الكهرومغناطيسية.

كما يمكنها حجب الصوت بدون إيقاف تدفق الهواء، وذلك بطريقة تتشابه مع تشغيل المحركات النفاثة ومكيفات الهواء، بدون إصدار أصوات مرتفعة.

ويمكن تغيير حجم أداة الهيكل الكروي، أثناء ارتدائها خلال إجراء فحص للدماغ، بالتصوير بالرنين المغناطيسي، لتناسب كل مستخدم على حدة.

وكشف الباحثون أن التقنية المطورة، منخفضة التكلفة، ويمكنها إنشاء صور بسرعة أكبر وبجودة أعلى، تبلغ ضعف أداء تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الحالية.

وأشار الفريق البحثي إلى أن المادة المغناطيسية المطورة يمكن استخدامها جنبًا إلى جنب مع آلات التصوير بالرنين المغناطيسي المنخفضة الأداء والأرخص سعراً، لتوسيع نطاق أداء التكنولوجيا، إذ تعتبر مناسبة بشكل خاص في المناطق النامية.