Магнитно-резонансные антропоморфные фантомы, имитирующие релаксационные свойства головного мозга
Автор: Параскун К.А., Савелов А.А., Коростышевская А.М.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 2 т.29, 2025 года.
Бесплатный доступ
Физические фантомы – эталонные объекты, предназначенные для стандартизации протоколов сканирования, калибровки томографов, контроля качества изображений и отработки методов магнитнорезонансной томографии (МРТ) без участия пациентов. В настоящее время, помимо качественной визуализации, развиваются количественные методы МРТ. Для обеспечения единообразия интерпретации результатов, а также разработки новых методов сканирования и адаптации импульсных последовательностей необходимо использовать специализированные тестовые объекты – фантомы, имитирующие физиологически значимые времена релаксации. Антропоморфные физические фантомы служат надежным инструментом для разработки и исследования новых методов МРТ. Цель данного обзора – анализ литературы по существующим антропоморфным фантомам головного мозга с обобщением опыта исследователей по их изготовлению. Для обзора была проанализирована литература из двух баз данных: Google Scholar и PubMed. В обзор включены только антропоморфные физические фантомы МРТ из материалов с временами релаксации, близкими к тканям головного мозга, которые обычно включают несколько компонентов (Т1, Т2модификаторов). Краткая сравнительная характеристика описанных в обзоре фантомов обобщена в таблице с указанием имитируемых тканей и времен релаксации, материалов изготовления и области применения. Вопрос о создании фантомов головного мозга детей и плодов, чьи релаксационные характеристики и анатомия отличаются от взрослых, остается нерешенным. Информация о возможностях и методах изготовления антропоморфных фантомов для МРТ поможет специалистам в области медицинской визуализации, биохимии и биомеханики решить актуальную мультидисциплинарную практическую задачу их моделирования и использования в преклинических исследованиях.
Физические фантомы, магнитно- резонаннсная томография, время релаксации, головной мозг, материалы, имитирующие ткани, 3D-печать
Короткий адрес: https://sciup.org/146283140
IDR: 146283140 | УДК: 531/534: [57+61] | DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2025.2.12
Magnetic resonance anthropomorphic phantoms simulating relaxation properties of the brain
Physical phantoms are reference objects designed for standardizing scanning protocols, cal-ibrating tomographs, quality control of images, and testing magnetic resonance imaging MRI meth-ods without involving patients. Currently, in addition to qualitative visualization, quantitative meth-ods of MRI are being developed. To ensure uniformity in the interpretation of results and to develop new scanning methods and pulse sequences, it is necessary to use specialized test objects – phantoms that mimic physiologically significant relaxation times. Anthropomorphic physical phan-toms serve as reliable tools for the development and investigation of new MRI methods.The aim of this review is to analyze the literature on existing anthropomorphic brain phantoms while sum-marizing researchers' experiences in their fabrication. The review analyzed literature from two da-tabases: Google Scholar and PubMed. Only anthropomorphic MRI phantoms made from materials with relaxation times close to those of brain tissues, which typically include several components (T1 and T2 modifiers), were included in the review. A brief comparative characterization of the phantoms described in the review is summarized in a table, indicating the mimicked tissues, relax-ation times, materials used for fabrication, and areas of application. The issue of creating brain phantoms for children and fetuses, whose relaxation characteristics and anatomy differ from those of adults, remains unresolved. Information about the possibilities and methods for manufacturing anthropomorphic phantoms for MRI will assist specialists in medical imaging, biochemistry, and biomechanics in addressing the relevant multidisciplinary practical task of modeling and utilizing them in preclinical research.
