Eine neue High-Speed-MRI-Technik ist schnell genug, um jemanden singen aufzeichnen

Es ist eine bemerkenswerte Technologie in der Lage, der Blick ins Innere eines menschlichen Wesens, aber Magnet-Resonanz-Tomographie- oder MRT – Maschinen sind wählerisch und benötigen ein Patient bleiben absolut noch während es seine Sache tut. Aber Forscher an der University of Illinois haben einen Weg gefunden, bis zu 100 Bilder pro Sekunde auf ein MRT-Gerät, so dass sie Patienten in Bewegung aufzeichnen zu erfassen.

Die Notwendigkeit für eine schnellere MRI-Technik entstand, als ein Mitglied der Fakultät an der University of Illinois Beckman Institute for Advanced Science und Technologie wollte studieren, wie die Muskeln des Kehlkopfes arbeitete bei älteren Patienten während des Singens in einem Versuch zu helfen, sie geben mehr leistungsfähige und ausgeprägte Stimmen. Das Problem bei der Verwendung von MRT-Geräten war, dass sie nur Bilder mit rund zehn Bildern pro Sekunde, das war viel zu langsam erfassen konnte, zu studieren, was mit den 100 oder so Muskeln erforderlich, um singen wollte.

So Liang Zhi-Pei, ein elektrisches und Computer-Maschinenbau-Professor am Institut, arbeitete mit seinem Team eine neue Methode um ein MRT-Gerät mehr Frames extrahieren zu entwickeln – das ist eine viel billigere Lösung als zu versuchen, wieder aufzubauen und Neugestaltung eines der unglaublich teure Geräte vom Boden bis. Hier ist, wie die neue Technik kamen Sie mit in einer Ausgabe des beschriebenen Magnetic Resonance in Medicine:

Ein bildgebendes Verfahren wurde entwickelt, um High-Speed-dynamische Rede Bildgebung Nutzung Low-Rang und Sparsity der dynamischen Bilder der artikulatorischen Bewegungen während der Rede zu ermöglichen. Die vorgeschlagene Methode beinhaltet: (a) eine neuartige Daten Akquisitionsstrategie, die sammelt Spirale Navigatoren mit hohen zeitlichen Framerate und (b) ein Bild Rekonstruktionsverfahren, die Navigatoren zeitliche Unterr entspringt und hochauflösende Bilder von dünn rekonstruiert Stichprobe Daten mit gemeinsamen Low-Rang und Sparsity Zwängen.

Es klingt kompliziert, aber was Zhi-Pei Liang und sein Team im Wesentlichen haben war finden eine Möglichkeit, zusätzliche Frames aus den Bilddaten zu generieren, die die MRT-Gerät bereits erfasst wurde. Durch die Konzentration auf kleinere Regionen des gesamten Bildes konnten sie Bewegungsdaten auf höhere Bildraten zu erfassen. Und dann mit, dass Daten konnten sie weitere dazwischen Bilder zu rekonstruieren, die welche die Frame-Rate deutlich gesteigert.

Und wenn Sie mit der Funktionsweise von MRT-Geräten vertraut sind, wissen Sie, dass sie eine unglaublich intensive Magnetfeld erzeugen, die stark genug ist, Metall Bürostühle in der Kammer zu saugen. Sie sind auch sehr, sehr laut. So musste um den Patienten in den oben genannten aufnehmen video singen If I hatte nur ein Gehirn, die Forscher tatsächlich verwenden ein Noise cancelling-Glasfaser-Mikrofon und Audio in das Filmmaterial anschließend synchronisieren. [YouTube über Mental Floss]