Магнитно-Наночастичная Томография (МНТ)

В этой статье я расскажу про медицинскую томографию будущего, о которой вы наверняка ещё ничего не слышали и которую вряд ли найдёте в больницах ни сегодня ни даже в ближайшие годы. И нет, это никак не связано с ИИ, тут будет только про физику, технику и их приложения. Прогресс не остановился и всё ещё шевелится и в других областях, хоть конечно и не так резво. До вот этого самого момента у МНТ даже ещё не было устоявшегося названия на русском, поэтому я возьму на себя честь перевести его и использовать далее тут по тексту и в целом по жизни.

Способов заглянуть внутрь человеческого тела сегодня придумано уже предостаточно: тут вам и рентген, который можно использовать как в простой форме в виде двумерной картинки чтобы, например быстро оценить легкие  или увидеть перелом так и в суперсложной, где аппарат компьютерной томографии (КТ) вращаясь несколько сотен раз в минуту вокруг пациента может заснять бьющееся сердце и как через него циркулирует кровь прямо в 3D. Для мягких тканей есть магнитно-резонансная томография (МРТ), в которой уже столько разных способов увидеть ваше тело насквозь и подсветить нужное врачу, что ни в сказке сказать ни пером описать. Количество последовательностей сканирования для МРТ уже давно перевалило за сотню (а может уже и за несколько сотен, кто их считает то?). А ведь каждая последовательность показывает вам картинку немного по-другому и меняет контраст между разными тканями или органами. Кроме того, есть ещё методы, основанные на радиоактивных веществах-трейсерах, вроде позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и других схожих методов вроде сцинтиграфии, которые могут увидеть изменения на уровне клеток ещё даже до того, как это проявятся в анатомии. В довесок есть ещё и ультразвуковые аппараты (УЗИ), которые уже достигли такого уровня портативности что могут влезть в карман. Среди такого разнообразия уже даже не стоит вопрос что именно можно использовать для диагностики той или иной проблемы со здоровьем, но скорее как, собственно, попасть на приём и как получить доступ к такому оборудованию.

Но прогресс не стоит на месте и новым поколениям изобретателей, учёных и разработчиков медтехники тоже хочется внести свой вклад и сделать что-то новое. Возможно, вы недавно слышали, как компания Midjourney удивила всех своим ультразвуковым томографом, который может отсканировать ваше тело, пока вы расслабляетесь в СПА центре. Хоть идея и далеко не нова и над такими томографами кто только не работал, даже советские ученые в 80х, результаты всё равно интересные.

Если томограф от Midjourney — это этакий аппарат УЗИ на новый лад, то сегодня я расскажу о методе, который можно смело считать МРТ на новый лад: Magnetic Particle Imaging (MPI), или по-русски Магнитно-Наночастичная Томография (МНТ). Несмотря на то, что её название для вас будет звучать как что-то абсолютно новое, по факту она существует и разрабатывается уже ни много ни мало 25 с лишним лет. Её история началась в 2001 году в Гамбурге, где два сотрудника научной лаборатории компании Philips, Бернард Гляйх и его коллега Юрген Вайцнекер, думали над тем, как можно улучшить хорошо всем известную магнитно-резонансную томографию. Одна из основных проблем МРТ состоит в том, что радиосигналы от протонов, которые аппарат измеряет и из которых потом строит картинку, довольно слабые и совершенствование электроники и оборудования просто в какой-то момент упирается в потолок своих технических и физических возможностей. В тот момент Бернарду, «отцу» нового вида томографии из заголовка этой статьи пришла гениальная идея: а что, если мы не будем страдать над аппаратурой, а сделаем свои собственные, “искусственные протоны”, которые можно поместить внутрь пациента, и они там будут выдавать нам огромные сигналы?

Идея на самом деле лежала на поверхности по аналогии с уже упомянутой позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ), где пациенту вводят в кровь радиоактивное вещество – контраст, который светит во все стороны фотонами и тем самым довольно точно выдаёт свое местоположение. В компьютерной томографии (КТ) и опять же в МРТ пациенты также часто получают свою инъекцию контраста для выделения нужных докторам регионов на изображениях. Правда в отличие от ПЭТ, контраст там не является источником сигнала, а всего лишь вносит свою лепту в картинку благодаря тому, что его свойства отличаются от тканей тела человека. Например, в МРТ используют жидкости с магнитными свойствами: они локально влияют на магнитное поле аппарата и на картинке это будет видно, как светлые или тёмные области (так называемый позитивный и негативный контраст) в зависимости от магнитных свойств вещества.

Выбор вещества-источника сигнала пал на суперпарамагнитные наночастицы. Не смущайтесь сложным названием, вы наверняка уже с ними знакомы, если видели на ютубе эксперименты с ферромагнитной жидкостью. Такая жидкость представляет собой коллоидный раствор, внутри которого есть множество наночастиц оксида железа (по факту, ржавчины) окруженных защитной оболочкой, предотвращающей их слипание:

Частицы называются суперпарамагнитными так как они очень бодро реагируют на внешние магнитные поля, меняя свою магнетизацию по нелинейному закону (той самой кривой намагничивания которую вы не стали учить в седьмом классе и сейчас самый подходящий момент, чтобы пожалеть об этом). Размер частиц обычно в районе десятка нанометров. У них очень хорошая биосовместимость так как оболочка предотвращает взаимодействие с железом внутри организма, а кроме того, у них уже есть долгая история клинического применения в МРТ как негативного контрастного вещества, а значит можно сэкономить кучу денег на клинических испытаниях.

Если поместить такие частицы в переменное магнитное поле, то происходит интересная штука: они начинают генерировать сигналы на всяких разных частотах, которые можно измерить. Лучше всего их видно на экране спектрального анализатора и упрощённо это выглядит примерно так:

Более подробное объяснение для самых пытливых:

Читать эту схему надо начинать с левого нижнего угла. Переменное магнитное поле с частотой W0 (красный график) взаимодействует с наночастицами, у которых нелинейная магнитная характеристика (черная кривая BH выше). Это значит, что по каким-либо причинам, частицы не могут мгновенно следовать за полем, а при определённых его интенсивностях и вообще откажутся это делать. Вследствие этой нелинейности, частицы начинают искажать сигнал поля, что показано на центральном зелёном графике, где чистый синус становится почти квадратным. Если далее отфильтровать этот почти меандр, убрав из него сигнал самого поля, то получится график правее, где представлены только сигналы от наночастиц. Также, прогнав сигнал через преобразование Фурье, мы увидим, что он состоит исключительно из нечётных гармоник (ну то есть частота поля x3, x5, и т. д). Это следствие симметрии кривой намагниченности. Если в нашей воображаемой системе появятся дополнительные факторы, нарушающие данную симметрию, сразу же появятся и чётные гармоники. Кстати, генерируемые такими нелинейными магнитными материалами гармоники всегда больше изначальной частоты и практически никогда меньше. Поиски ответа на вопрос почему это именно так, я оставлю тебе дорогой читатель.

Таким образом можно ввести наночастицы в тело пациента и видеть есть ли они там или нет, ведь сигналы у них довольно мощные (по сравнению с теми же протонами) и легко проникают через любые ткани человеческого тела. И при этом никакой радиации и облучения как в КТ или ПЭТ. Но, разумеется, нам хотелось бы знать больше и иметь ответ на вопрос, где конкретно эти частицы находятся, иначе это никакая не томография.

По аналогии с МРТ, исследователи решили добавить для локализации частиц так называемое градиентное магнитное поле. Оно имеет разную интенсивность в разных местах пространства. Такое поле можно сделать, просто взяв два магнита и поставить их друг напротив друга одинаковыми полюсами. Ну или сделав две катушки и запустив в них ток в противоположных направлениях. В центре этой конструкции появляется небольшой регион, где поле практически равно нулю:

Регион между магнитами, в котором поле практически отсутствует назвали точкой нулевого поля (ТНП для краткости). За пределами этой точки магнитное поле быстро растёт и частицы приближаются к своей границе насыщения и не могут больше реагировать на внешние сигналы. Таким образом можно получить сигнал из одной конкретной точки в пространстве, где бы она там ни была (главное достать магниты побольше). Ну а дальше дело техники: надо двигать либо образец, который мы сканируем, либо магниты и таким образом пиксель за пикселем можно строить картинку.

Исторический факт

Первую МРТ грудной клетки человека в 1977 году получали похожим образом, пиксель за пикселем. Реймонд Дамадьян и его коллеги построили аппарат МРТ, поле которого было однородным только в небольшой области пространства откуда они могли получать радиосигналы от протонов. Его студенту Ларри Минкоффу пришлось сидеть больше четырёх часов неподвижно с поднятыми руками пока путём механического перемещения лавочки на которой он сидел не удалось отсканировать точка за точкой срез его грудной клетки. Принцип действия МРТ совершенно отличается от МНТ, однако обе технологии прошли один и тот же исторический этап своего развития, который начинался с одномерного измерения и механического перемещения сканируемого объекта. Единственным отличием является то, что человека в МНТ таким образом пока ещё не сканировали.

Так как сканировать картинки по одной точке — это очевидно долго, то в скором времени пришли к другому концепту: так как магнитные поля в пространстве суммируются, то надо увеличить переменное поле до таких величин, что оно начнёт смещать нулевую точку в пространстве. Так получается сканирование строки, ну или простая одномерная МНТ:

Но мы народ трёхмерный, а значит одного измерения нам мало. Если мы добавим второе переменное поле, перпендикулярно первому и с частотой, которая немного отличается от первого, то тогда траектория точки в пространстве образует уже фигуру Лиссажу. А если ещё и добавим третье поле, то вообще сможем охватить целый объём:

Скорость сканирования в таком случае ограничивается частотами полей, а размеры области, которую можно таким образом сканировать – их амплитудой. Градиентное поле же отвечает за разрешение будущей картинки. В такой схеме появляется неизбежный компромисс: чем большое градиент поля, тем меньше нулевая точка и, соответственно тем меньшие объекты мы сможем увидеть.

Вот эта картинка с буквой Р (или английской Р, читайте, как хотите), выложенной мелкими контейнерами с наночастицами была получена одной из первых при помощи точки нулевого поля, движущейся по траектории Лиссажу в плоскости. Для понимания масштаба, это всё очень мелкое, сторона квадрата здесь всего лишь около сантиметра:

Такая хоть и незамысловатая демонстрация показала, что новая томография не только работает, но даже может ещё и снимать что-то в движении. После успешных опытов на искусственных объектах, по сложившейся уже традиции, на себе испытывают новые методы медицинской диагностики мыши. Всего за несколько лет после появления нового концепта, тем же самым разработчикам из Philips удалось получить картинки бьющегося сердца мыши. Так как МНТ способна видеть только магнитные материалы внутри тела, а само тело нет, то дополнительно мышь отсканировали в МРТ, совместив две томограммы:

МНТ прекрасно сработала на мышиных размерах. Можно было почти в реальном времени видеть, как суперпарамагнитные наночастицы циркулируют по кровотоку животного. Пространственное разрешение тут конечно отставало от МРТ или КТ, но и технология была ещё совсем зелёная и на неё всё равно стали возлагать большие надежды.

Компания Philips далеко не сразу рассказала миру о своих успехах. В течение четырёх лет после открытия шёл процесс освоения новой технологии, а также, что немаловажно, патентования. В 2005 году МНТ показывают всему научному сообществу и спустя пару лет начинается активная работа над улучшением концепции в научных группах по всему миру. Вот сколько всего они понастроили за восемь лет:

В университетах и научных организациях бюджеты обычно небольшие, поэтому они начинают строить то на что сил хватит, а именно мелкие сканеры, вроде тех, что слева на картинке. В них экспериментируют с разными наночастицами, топологиями магнитных полей, конфигурациями магнитов и катушек, суют туда мышей, крыс и свои руки, а также скрещивают МНТ с традиционными томографами вроде КТ и МРТ. Предлагаются всё новые применения для нового метода: трекинг отдельных клеток, помеченных наночастицами, целевая доставка лекарств наночастицами в опухоли, гипертермия, где наночастицы являются источником тепла, функциональная томография, ну и конечно же, визуализация кровотока. Коммерческие компании и стартапы не остаются в стороне и выводят на рынок два преклинических томографа мышиных размеров. Другие компании начинают выпускать различные типы наночастиц со всё более лучшими характеристиками, подходящими для МНТ. Philips же целится гораздо выше и разрабатывает полноразмерный аппарат куда сможет поместиться человек целиком. Его назвали «клинический демонстратор» и он должен был стать тем прототипом, что покажет полную мощь новой технологии и на основе которого будут проектировать коммерческую линейку новых клинических томографов. Изобретатели МНТ лично курировали процесс строительства. Точно также как и с мышью в примере выше поставили целью визуализацию кровотока в сердце, но уже на масштабах человека.

И вроде бы всё шло отлично, прототипы плодились как опята в осеннем лесу, и новая томография будущего была уже практически здесь, даже гораздо ближе термояда, или прости AGI, квантового компьютера. Но эта история не была бы для вас новой, если бы у них тогда всё получилось. Внезапный поворот сюжета будет именно здесь: проект клинического демонстратора так и не был закончен и людей в нём никогда не сканировали, несмотря на высокую степень готовности оборудования. В дело вмешалось множество разных факторов, которые были далеко не очевидны при разработке новой технологии.

Основные препятствия для масштабирования МНТ стала чинить физика в самых разных её проявлениях. Ранее, когда я рассказывал про принципы этого типа томографии я говорил про переменные магнитные поля и частоты, но не называл конкретных цифр. А именно тут и скрывается одна из основных проблем. Дело в том, что парамагнитные наночастицы хорошо генерируют сигналы, когда находятся внутри полей с частотами в районе десятков килогерц и перестают это делать если частота будет слишком большой. Грубо говоря, если магнитное поле вокруг наночастиц меняется слишком быстро, то они просто не будут успевать на это реагировать.

Частично этим, частично традицией объясняется то, что большая часть всех разработанных прототипов аппаратов МНТ полагаются на 10 – 150 кГц. Это очень низкие частоты с точки зрения электроники, примерно, как в кухонной индукционной плите. Однако для МНТ амплитуды полей нужны на многие порядки больше, чем для разогрева кастрюли с супом. А самая беда состоит в том, что мощность для запитки катушек для генерации этих самых полей растёт нелинейно с их размерами. Это приводит к необходимости использования резонансных контуров с гигантскими величинами электрических напряжений, тепловыделением и количеством конденсаторов, способных эти условия выдерживать. Обратите внимание на прототип клинического демонстратора на фото. Стойка с массивом блоков слева от аппарата это ничто иное как высоковольтные конденсаторы, необходимые для функционирования катушек, перемещающих нулевую точку в пространстве (белая цилиндрическая конструкция в центре). Катушки эти пришлось максимально сплюснуть до размеров торса, чтобы хоть ещё чуть-чуть повысить поле внутри. Ну и в довесок всё это требовало активного масляного и водяного охлаждения при работе.

В МРТ измерение сигналов происходит следующим образом: сначала ядра атомов водорода возбуждаются радиочастотным импульсом, а затем спокойно слушаются чувствительной электроникой. МНТ этого себе позволить не может и сигналы от наночастиц надо измерять прямо внутри переменных полей, ничего не выключая. Единственное что помогает – это разница частот возбуждающих полей и принимаемых сигналов, что делает возможным разделить их с использованием мощных аналоговых фильтров. В конструкции оборудования также недопустимо использовать никакие ферромагнитные материалы. А ведь именно они нужны для электромагнитов, генерирующих мощные градиентные поля. Именно поэтому на фото прототипа вы видите кучу медных поверхностей – это экраны, которые отделяют магнитопроводы основного электромагнита от высокочастотных катушек. Стоит ли говорить, как всё это греется, когда работает? По слухам, у этого аппарата даже были проложены трубки водяного охлаждения внутри экранов, просто чтобы остужать саму медь!

Кроме технических ограничений в дело вступили и физиологические. В МРТ уже давно известен такой феномен как спонтанная стимуляция периферических нервов переменными магнитными полями. Если оператор выкрутит последовательность на максимум, то пациент может это буквально почувствовать, так как его мышцы могут непроизвольно начать сокращаться, а с закрытыми глазами можно будет видеть звёздочки (фосфены). К счастью, такое в МРТ происходит относительно редко. В МНТ же по всем прикидкам этот порог практически не получается избежать, иначе пришлось бы жертвовать размерами области интереса, скоростью сканирования, или кипятить оборудование ещё больше, пытаясь менять поля медленнее. Справедливости ради, это заставило ученых внимательнее исследовать данный вопрос и пороги чувствительности человеческого тела к магнитным полям килогерцовых частот были изучены более подробно, а старые данные получили уточнение.

Клинический демонстратор строился без оглядки на величины полей и ресурсы. Уровни токов и напряжений в его компонентах легко перешагивали пороги величин с приставкой -кило, а количество оборудования, необходимого для функционирования системы занимало площадь, куда бы влезло два-три стандартных аппарата МРТ. К сожалению, даже с такими допущениями, не удавалось покрыть область сердца с достаточной скоростью и разрешением, которые бы могли поконкурировать с МРТ.

После нескольких лет разработки проект был остановлен. Вышла всего парочка научных статей, посвящённых этой машине, которые даже не были сфокусированы на МНТ. Уже на закате проекта аппарат попытались спасти и приспособить для другого применения. Если у вас есть установка, которая способна генерировать магнитные поля огромных величин с хорошим их пространственным контролем, то с её помощью можно управлять металлическими объектами, перемещая их в пространстве:

То есть если бы МНТ заработала как надо, то такой аппарат можно было бы использовать не только для визуализации магнитных наночастиц внутри тела, но и ещё и для контроля физических объектов там же. Например, тех самых пресловутых «роёв наноботов», которыми завалены журналы типа Nature, ну или более реалистичными кончиками зондов и катетеров. Но, как вы уже поняли, этому не суждено было состояться. Несмотря на описанные выше проблемы и лютый оверинжиниринг конкретно этого аппарата, с научной точки зрения проект был легендарный. Другие научные группы извлекли из него множество уроков и использовали при разработке своих томографов. Компания Philips так и не довела дело до конца (как впрочем было уже неоднократно во множестве различных направлений науки и техники), но она безусловно оставила огромное наследие в истории МНТ и фундамент для остальных.

Основное решение, которое позволяет смягчить физические и физиологические ограничения для МНТ это уменьшение области сканирования. Ведь как вы помните, на мышах технология работала отлично. Так давайте же не будем спешить и пытаться засунуть в аппарат человека целиком! Постепенно появляются проекты, которые более аккуратно подходят к новой технологии и концентрируются на разработке узкоспециализированных аппаратов МНТ специально под определённый регион человеческого тела. Разумеется, если уж приходится выбирать какая из частей тела человека наиболее интересная с научной и медицинской точек зрения, то это именно та часть, что сейчас читает и обрабатывает этот текст.

Для МНТ мозга нашли как минимум два перспективных направления: фМНТ по аналогии с фМРТ и диагностику инсульта. ФМРТ это самое любимое у журналистов применение всем известных магнитно-резонансных сканеров для “чтения мыслей”: пациентам показывают картинки или воздействуют стимулами, а потом делают далеко идущие выводы в какой части мозга находятся участки, реагирующие на них. Мой скепсис тут не случаен, ведь МРТ измеряет активацию участков мозга не напрямую, а косвенно, по изменению количества кислорода в крови, что происходит с задержкой в несколько секунд. ФМНТ же видит наночастицы в крови и может буквально сразу видеть, где её стало больше. Таким образом, теоретически, фМНТ может легко уложить фМРТ на лопатки хотя бы в данном вопросе. За разработку аппарата, реализующего данный концепт взялся центр нейровизуализации имени Мартинеса в США. Он знаменит тем, что оттуда вышли многие технологии, используемые в современных аппаратах МРТ и компетенции там были очень неплохие. Аппарат, который они построили выглядит как-то так:

Несмотря на внешний вид, внутри это очень суровая машина. Думаю, что дочитав до этого места вы должны были понять, что в МНТ шутки не шутят и инженерия, как и количество меди в аппаратах зашкаливает. Чтобы осознавать масштабы, градиент поля в 1.5 – 5 Тесла на метр как на картинке выше – невероятно огромная величина. В МРТ градиентные поля на один-два порядка ниже, а там скажу я вам катушки для их генерации и так работают на пределах возможностей. Решением этой проблемы в конкретном сканере являются постоянные магниты. С ними правда есть другая загвоздка – их масса. Аппарат на фото использует два магнита весом в две тонны, которые должны при этом ещё вращаться вокруг головы пациента. Огромное зубчатое колесо, видимое на правой фотографии предназначено именно для данной цели. Кроме того, катушкам, которые внутри тоннеля требуется водяное охлаждение, и вода ещё и подаётся через вращающийся вал во время работы. В данном аппарате также реализована более продвинутая топология поля. Сканирование осуществляется не точкой, где поле равно нулю, а целой линией нулевого поля (ЛНП). Так, аппарат может получать срезы почти как КТ.

На этой установке относительно недавно получили настоящие изображения мозга, правда, обезьяньего:

Аппарат заработал и похоже, что фМНТ мозга вполне имеет право на жизнь. Но человеку проходить её всё равно ещё рано. Для того чтобы получить красивые картинки выше, доза наночастиц была сильно увеличена по сравнению с тем что обычно вводят людям. Несмотря на то, что я в начале я говорил, что частицы эти как правило безопасные, у них всё равно есть определённые пороги, выше которых заступать не стоит. К сожалению для разработчиков новой технологии, они довольно низкие, а одобрение новых веществ для клинического применения с учётом всех правил и сертификаций невероятно долгое.

Если фМНТ мозга требует хорошего пространственного разрешения, то задача определения инсульта в мозге уже не так требовательна. В МРТ например для диагностики этого недуга используется пространственное разрешение примерно в 5 мм на воксель – кубик пространства мозга. Для МНТ это значит, что не понадобятся ни многотонные магниты, ни даже водяное охлаждение катушек (разумеется, если грамотно подобрать рабочий цикл оборудования). На основе таких умозаключений был разработан ещё один аппарат МНТ для головы, который, как и его старший брат из Philips, был сделан в Гамбурге:

Эта машина характерна тем, что в ней применяется только воздушное охлаждение. Аппарат также довольно компактен, особенно по сравнению с предыдущими. Кроме того, что представлено на фото, к нему в комплекте идёт ещё и стойка с оборудованием. Однако при большом желании это конструкцию можно и дальше миниатюризировать.

Стоит отметить, что инсульт прекрасно диагностируется и КТ, и МРТ, но дело в том, что он может иметь две различные формы: либо произошло кровоизлияние, либо наоборот случилась закупорка сосудов. В зависимости от ситуации требуется выбрать нужное лечение и что самое главное, сделать это быстро. А пока пациент доедет до больницы с томографом, уже может быть поздно. Аппарат с картинки выше, может быть (в теории) установлен прямо в машину скорой. С МРТ такой фокус плохо работает, потому что эта технология намного больше восприимчива к внешним влияниям чем МНТ. Скорые с КТ уже существуют в мире, но КТ имеет проблемы с облучением. Тот аппарат МНТ, о котором идёт речь пока лишь исследовательская установка, но и сейчас он работает. Возможно, в ближайшие годы на нём получат изображения мозга волонтёров.

Мы наконец подбираемся к тому, что заняло у исследователей почти 25 лет: первым МНТ человека. На самом деле, на сегодняшний день аппаратов МНТ, в которые может поместится голова или другая крупная часть тела человека уже довольно много. Но все они без исключения – исследовательские установки. До этого момента я лишь подсветил самые значимые проекты, потому если вдруг вы наткнетесь на аппарат МНТ для диагностики болезни Альцгеймера, например от компании Mitsubishi, то не удивляйтесь. Много где над ними всё ещё работают и постепенно сформировалось небольшое научное сообщество с ежегодной конференцией под названием IWMPI, где всё ещё пытаются развивать МНТ и далее. 2026 год оказался одновременно торжественным и траурным для МНТ-комьюнити. Именно в этом году были получены первые томограммы на людях сразу двумя научными группами. Однако, в тоже время он омрачился тем, что две основные коммерческие компании, занимавшиеся продажей преклинических томографов перестали это делать. В качестве своего заключительного аккорда, компания Magnetic Insights (США) опубликовали результаты с прототипа аппарата человеческих размеров, который они разрабатывали:

Как видите, тут немного схитрили и вместо того, чтобы визуализировать, например кровоток в мозге, ввели наночастицы волонтёрам подкожно чтобы сигналы от частиц было ещё проще поймать. Аппарат Magnetic Insights также как и его предок из Philips разрабатывался с надеждой его использования на любых участках тела, но вследствие многочисленных трудностей остановились только на голове. Тем не менее это настоящие тесты на человеке, а не просто трубочки с растворами. Однако эта компания пришла к финишу второй. Напоследок я расскажу о заключительной конструкции аппарата МНТ, при помощи которого и была получена самая первая томограмма человеческого тела.

Тут хитрость разработчиков зашла ещё дальше, и они решили, что даже голова является довольно сложным регионом для воплощения новой томографии. Разумным решением, они ещё уменьшили размер объёма, в котором можно получать изображения до секции конечности (ноги или руки). В медицине иногда требуется проводить операции на сосудах и там и тогда доктора обычно используют так называемую С-дугу, по сути портативную рентген установку чтобы можно было видеть, где находится аневризма или закупорка сосудов в реальном времени. При этом и пациент и доктора получают хоть и небольшую, но всё-таки дозу облучения, что, конечно неприятно. МНТ может хорошо визуализировать кровоток и могла бы помочь с этим. Долгие годы исследователи из университета Вюрцбурга (снова Германия) проектировали аппарат МНТ, который не похож на остальные. Он получает первый приз по компактности, так как состоит только из катушек на каркасе, напечатанном на 3d принтере и небольшой стойке с оборудованием. Будучи запакованным в корпус, он выглядит как мини-МРТ:

Размеры области, в которой этот аппарат “видит” довольно скромные, и многие скажут, что это не честно считать эксперимент проведённым на человеческом масштабе, когда речь только о руке. Да, на фоне других проектов это не так впечатляет, однако как показала практика, буквально все кто сразу замахнулся на масштабы всего тела человека в итоге провалились а в Вюрцбурге (кстати именно в этом городе когда-то Вильгельм Конрад Рентген открыл те самые лучи, которые теперь в медицине повсеместно) собираются строить новый центр, который целиком будет посвящён изучению и разработке МНТ.

Подводя итоги, можно сказать, что с наскоку взять и создать новую медицинскую томографию не получилось. Причин для этого масса как технических, так и физиологических и даже экономических. Сделать универсальный аппарат наподобие КТ и МРТ не вышло, однако совсем хоронить МНТ пока рано. Исследователи продолжают нащупывать возможные способы применения, которые бы могли дать шанс новой технологии проявиться во всей красе. Химики ищут способы синтеза более хороших наночастиц, а инженеры совершенствовать системы генерации полей и измерения сигналов. Кто знает, может в будущем роботам с магнитными нейросетями будут делать томограммы именно в аппаратах МНТ.