Ein Schraubenzieher pfiff vorbei. Mit einem lauten Klang verharrte er am GehĂ€use des Kryostaten. Ich fluchte leise vor mich hin und beschloss, eine Pause zu machen. Schrauben im Magnetfeld von 1,5 Tesla mit einem Stahlwerkzeug zu lösen, ist nicht die beste Idee. Das Feld, wie ein unsichtbarer Gegner, versucht stĂ€ndig, das Werkzeug aus den HĂ€nden zu reiĂen, es entlang seiner Kraftlinien zu orientieren und so nah wie möglich an die Elektronen zu drĂ€ngen, die in einem geschlossenen Kreislauf durch den Supraleiter flieĂen. Doch wenn man hartnĂ€ckige Verbindungen, die seit Jahren oxidiert sind, besiegen muss, bleibt einem kaum eine Wahl. Ich setzte mich an den Computer und scrollte wie gewohnt durch meinen Newsfeed. âRussische Wissenschaftler haben die MRT um das Doppelte verbessert!â lautete die verdĂ€chtige Ăberschrift.
Vor etwa einem Jahr haben wir zerlegt und die Funktionsweise verstanden. Ich empfehle dringend, vor dem Lesen dieses Artikels das vorherige Material in Erinnerung zu rufen.
Aufgrund verschiedener GrĂŒnde, einschlieĂlich historischer, gibt es in Russland derzeit die Herstellung so komplexer GerĂ€te wie hochfeld-Magnetresonanztomographen. Wenn Sie jedoch in einer gröĂeren Stadt leben, werden Sie problemlos Kliniken finden, die solche Dienstleistungen anbieten. Oft besteht der Park der MRT-Scanner aus gebrauchten GerĂ€ten, die einst aus den USA und Europa importiert wurden. Sollte es Sie einmal in eine Klinik mit MRT verschlagen, lassen Sie sich nicht vom ansprechenden ĂuĂeren des GerĂ€tes tĂ€uschen â es könnte durchaus schon ĂŒber zehn Jahre alt sein. Folglich kann es vorkommen, dass solche GerĂ€te ausfallen. Ich war lange Zeit einer derjenigen, die defekte Tomographen wieder instand setzten, damit die Patienten weiterhin diagnostiziert werden konnten und die Betreiber ihre Gewinne erzielten.
Eines Tages, wĂ€hrend ich in einer Pause zwischen gefĂ€hrlichen AktivitĂ€ten mit riesigen Magnetfeldern war, stieĂ ich in meinem Newsfeed auf einen interessanten Hinweis: "Russische Wissenschaftler haben gemeinsam mit niederlĂ€ndischen Kollegen mit Metamaterialien." Es versteht sich von selbst, dass die Tatsache, dass in Russland Forschungen zu GerĂ€ten durchgefĂŒhrt werden, deren Produktion nie etabliert wurde, fĂŒr mich Ă€uĂerst fragwĂŒrdig erscheint. Ich dachte, dass dies einfach ein weiterer Missbrauch von Fördergeldern ist, angereichert mit unverstĂ€ndlichem wissenschaftlichem Jargon, wie den inzwischen abgedroschenen "Nanotechnologien". Die Suche nach Informationen ĂŒber die Arbeiten einheimischer Wissenschaftler mit MRT und Metamaterialien fĂŒhrte mich zu einem Artikel, der eine einfache Experimentbeschreibung enthielt, die ich leicht wiederholen könnte, da ich ein MRT-GerĂ€t immer zur VerfĂŒgung habe.
Bild aus , die sich mit der VerstĂ€rkung des MRT-Signals durch ein sogenanntes âMetamaterialâ beschĂ€ftigt. In einem typischen klinischen 1,5-Tesla-GerĂ€t wird anstelle des Patienten das Metamaterial, das wie eine SchĂŒssel Wasser aussieht, geladen. Innerhalb dieser SchĂŒssel befinden sich parallele DrĂ€hte einer bestimmten LĂ€nge. Auf den DrĂ€hten liegt das Forschungsobjekt â ein Fisch (tot). Die Bilder rechts zeigen die durch MRT erhaltenen Aufnahmen des Fisches, mit einer ĂŒberlagerten Farbkodierung, die die SignalintensitĂ€t der Wasserstoffkerne anzeigt. Es ist zu erkennen, dass das Signal deutlich besser ist, wenn der Fisch auf den DrĂ€hten liegt, als ohne. Die Scanzeit ist in beiden FĂ€llen gleich, was die Effizienz des Scans belegt. Der Artikel enthĂ€lt auch eine sorgfĂ€ltig ausgearbeitete
Formel
zur Berechnung der DrahtlĂ€ngen in AbhĂ€ngigkeit von der Betriebsfrequenz des Tomographen, die ich verwendet habe. Ich habe mein Metamaterial aus einer KĂŒvette und einem Bund KupferdrĂ€hte hergestellt, die mit 3D-gedruckten Kunststoffhalterungen versehen sind:
Mein erstes Metamaterial. Sofort nach der Herstellung wurde es in den 1-Tesla-Tomographen eingefĂŒhrt. Eine Orange diente als Scanobjekt.
Statt der versprochenen SignalverstÀrkung erhielt ich jedoch eine Menge von Artefakten, die das Bild völlig ruinierten! Mein Unmut kannte keine Grenzen!
Die Autoren antworteten mir ziemlich schnell. Sie waren sehr beeindruckt, dass jemand versuchte, ihre Experimente zu wiederholen. ZunĂ€chst versuchten sie mir lange zu erklĂ€ren, wie Metamaterialien tatsĂ€chlich funktionieren, indem sie Begriffe wie âFabry-PĂ©rot-Resonanzenâ, âEigenmodenâ und verschiedene radiofrequente Felder verwendeten. Dann, als sie merkten, dass ich absolut nicht verstand, worum es ging, luden sie mich ein, sie zu besuchen, damit ich ihre Entwicklungen live sehen und ĂŒberprĂŒfen konnte, dass es tatsĂ€chlich funktioniert. Ich packte meinen Lieblingslötkolben in meinen Rucksack und fuhr nach Sankt Petersburg zur Nationalen ForschungsuniversitĂ€t fĂŒr Informationstechnologien, Mechanik und Optik (wie sich herausstellte, werden dort nicht nur Programmierer ausgebildet).
Bei meiner Ankunft wurde ich herzlich empfangen und plötzlich wurde mir ein Job angeboten, da man von meiner Kabelinstallation beeindruckt war und einen Menschen benötigte, der neue schafft. Im Gegenzug versprach man, mir alles im Detail zu erklĂ€ren, was mich interessierte und ein Schulungsprogramm ĂŒber Radiophysik und MRT zu durchlaufen, das zufĂ€llig gerade in diesem Jahr begann. Mein Wissensdurst ĂŒberwog, und im Laufe des nĂ€chsten Jahres bildete ich mich weiter, arbeitete an Projekten und erlernte Schritt fĂŒr Schritt immer neue Aspekte der Geschichte der Magnetresonanz sowie den aktuellen Stand der Wissenschaft auf diesem Gebiet, was ich hier gerne teilen möchte.
Die Grundlage der Methode zur vorgeschlagenen Verbesserung von MRT, die in den genannten wissenschaftlichen Artikeln untersucht wird, basiert auf sogenannten âMetamaterialienâ. Metamaterialien, wie viele andere Entdeckungen, verdanken ihr Dasein unerwarteten Lösungen, die aus theoretischen Forschungen hervorgegangen sind. Der sowjetische Wissenschaftler Wiktor Weselago stellte 1967, wĂ€hrend er an einem theoretischen Modell arbeitete, die Existenz von Materialien mit negativem Brechungsindex in Frage. Wie Sie bereits verstanden haben, handelt es sich hierbei um Optik, und dieser Index bedeutet grob gesagt, wie stark sich die Richtung des Lichts Ă€ndert, wenn es die Grenze zwischen verschiedenen Medien, wie Luft und Wasser, ĂŒberquert. Dass dies tatsĂ€chlich so geschieht, kann man leicht selbst ĂŒberprĂŒfen:
Ein einfaches Experiment mit einem Laserpointer und einem Aquarium, das die Brechung des Lichts demonstriert.
Eine interessante Erkenntnis aus einem solchen Experiment ist, dass ein Lichtstrahl sich nicht in die gleiche Richtung brechen kann, aus der er auf die GrenzflĂ€che gefallen ist, egal wie sehr der Experimentator sich anstrengt. Solche Experimente wurden mit allen in der Natur vorkommenden Substanzen durchgefĂŒhrt, jedoch brach der Lichtstrahl hartnĂ€ckig nur in eine Richtung. Mathematisch bedeutet dies, dass der Brechungsindex, ebenso wie die ihn bestimmenden GröĂen, die dielektrische und magnetische PermeabilitĂ€t, positiv sind, und es wurde niemals etwas anderes beobachtet. Zumindest bis W. V. Veselago diese Fragestellung untersuchen wollte und zeigte, dass es theoretisch keinen einzigen Grund gibt, warum der Brechungsindex negativ sein könnte.
Ein Bild aus Wikipedia, das den Unterschied zwischen Medien mit positivem und negativem Brechungsindex zeigt. Wie wir sehen, verhĂ€lt sich Licht im Vergleich zu unseren alltĂ€glichen Erfahrungen völlig unnatĂŒrlich.
V. Veselego hat lange versucht, Beweise fĂŒr die Existenz von Materialien mit negativem Brechungsindex zu finden, doch seine BemĂŒhungen blieben erfolglos und seine Arbeit wurde zu Unrecht vergessen. Erst zu Beginn des nĂ€chsten Jahrhunderts wurden kĂŒnstlich komposite Strukturen geschaffen, die die beschriebenen Eigenschaften realisierten, jedoch nicht im optischen, sondern im niedrigeren Mikrowellenbereich. Dies stellte einen Wendepunkt dar, da die Möglichkeit der Existenz solcher Materialien neue Perspektiven eröffnete. Zum Beispiel â die Schaffung , die Objekte vergröĂern können, die kleiner sind als die WellenlĂ€nge des Lichts. Oder â absolute Tarnbeschichtungen, die der Traum aller MilitĂ€rs sind. Es wurden wesentliche Anpassungen an der Theorie vorgenommen, um die neuen Daten zu berĂŒcksichtigen. Der SchlĂŒssel zum Erfolg war die Verwendung von geordneten Strukturen aus Resonanzelementen â Metaatomen, deren GröĂe wesentlich kleiner ist als die WellenlĂ€nge der Strahlung, mit der sie interagieren. Die geordnete Struktur aus Metaatomen ist ein kĂŒnstliches Komposit, das als Metamaterial bezeichnet wird.
Die praktische Umsetzung von Metamaterialien ist auch heute technologisch herausfordernd, da die GröĂe der resonanten Partikel im Vergleich zur WellenlĂ€nge der elektromagnetischen Strahlung liegen muss. Im optischen Bereich, wo die WellenlĂ€ngen im Nanometerbereich liegen, stehen solche Technologien an der Spitze des Fortschritts. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die ersten Vertreter des Metamaterialkonzepts fĂŒr vergleichsweise lĂ€ngere elektromagnetische Wellen aus dem Radiospektrum entwickelt wurden (die fĂŒr uns gewohnte LĂ€ngen von mm bis m haben). Das Hauptmerkmal und zugleich der Nachteil eines jeden Metamaterials ist die resonante Natur der Elemente, aus denen es besteht. Metamaterialien können ihre auĂergewöhnlichen Eigenschaften nur bei bestimmten Frequenzen zeigen.
Bestimmte Frequenzen.Deshalb, wenn Sie das nÀchste Mal etwas wie einen Super-SchalldÀmpfer auf Basis von Metamaterialien sehen, fragen Sie nach, in welchem Frequenzbereich er tatsÀchlich dÀmpft.
Typische Beispiele fĂŒr Metamaterialien, die mit elektromagnetischen Wellen interagieren können. Strukturen aus Leitern sind nichts anderes als kleine Resonatoren, LC-Schaltungen, die durch die rĂ€umliche Anordnung der Leiter gebildet werden.
Es ist noch nicht lange her, dass das Konzept der Metamaterialien und deren erste Umsetzungen auftauchten, als man begann, sie in der MRT zu nutzen. Der Hauptnachteil von Metamaterialien â der enge Arbeitsbereich â ist fĂŒr die MRT kein Problem, da alle Prozesse praktisch bei einer einzigen Frequenz des magnetischen Resonanzkerns im Radiobereich ablaufen. Hier können Sie mit eigenen HĂ€nden Meta-Atome erzeugen und sofort sehen, wie sie sich im Bild darstellen. Zu den ersten Funktionen, die Forscher in der MRT unter Verwendung von Metamaterialien realisierten, gehörten Superlinsen und Endoskope.
Auf der linken Seite unter dem Buchstaben a) ist eine Superlinse abgebildet, die aus einem dreidimensionalen Netzwerk von Resonatoren auf Leiterplatten besteht. Jeder Resonator ist ein offener Metallring mit einem verlöteten Kondensator, der einen LC-Kreis bildet, der auf die MRT-Frequenz abgestimmt ist. Unten ist ein Beispiel fĂŒr die Platzierung dieser Struktur aus Metamaterial zwischen den Beinen eines Patienten, der sich einer Tomographie unterzieht, sowie die erhaltenen Bilder. Wenn Sie meinen vorherigen Rat, meinen Artikel ĂŒber MRT zu lesen, nicht ignoriert haben, wissen Sie bereits, dass zur Aufnahme eines Bildes eines bestimmten Körperbereichs des Patienten schwache, schnell abklingende Kernsignale mit einer nah positionierten Antenne â einer Spule â gesammelt werden mĂŒssen.
Die Superlinse aus Metamaterial ermöglicht es, den Aktionsbereich einer Standardspule zu vergröĂern. Beispielsweise kann man beide Beine eines Patienten gleichzeitig visualisieren, anstatt nur eines. Die schlechte Nachricht ist, dass die Position der Superlinse auf bestimmte Weise angepasst werden muss, um den Effekt optimal zur Geltung zu bringen, und dass die Herstellung der Superlinse recht kostspielig ist. Wenn Sie sich noch fragen, warum diese Linse mit "Super-" beginnt, schauen Sie sich ihre GröĂe auf dem Foto an und realisieren Sie dann, dass sie mit einer WellenlĂ€nge von etwa fĂŒnf Metern arbeitet!
Unter Punkt b) wird die Konstruktion des Endoskops dargestellt. Im Grunde genommen ist das Endoskop fĂŒr die MRT ein Array von parallelen DrĂ€hten, das als Wellenleiter fungiert. Es ermöglicht, den Bereich, aus dem die Spule Signale von den Kernen empfĂ€ngt, und die Spule selbst rĂ€umlich zu trennen - sodass die Empfangsantenne sogar auĂerhalb des Kryostats des Tomografen platziert werden kann, weit entfernt vom statischen Magnetfeld. In den unteren Bildern der Registerkarte b) sind Aufnahmen zu sehen, die fĂŒr ein speziell mit FlĂŒssigkeit gefĂŒlltes GefÀà - ein Phantom - aufgenommen wurden. Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass die Bilder, die mit "Endoskop" beschriftet sind, erhalten wurden, als sich die Spule in einem erheblichen Abstand vom Phantom befand, wo ohne das Endoskop die Signale von den Kernen ĂŒberhaupt nicht detektiert werden könnten.
Wenn es um eines der vielversprechendsten Anwendungsgebiete von Metamaterialien in der MRT geht, das am nĂ€chsten an seiner praktischen Umsetzung steht (in das ich letztendlich verwickelt wurde) â handelt es sich um die Entwicklung drahtloser Spulen. Es sei angemerkt, dass hier keineswegs von Bluetooth oder einer anderen drahtlosen DatenĂŒbertragungstechnologie die Rede ist. "Drahtlos" bedeutet in diesem Fall das Vorhandensein einer induktiven oder kapazitiven Verbindung zwischen zwei resonanten Strukturen â der Empfangs- und Sendantenne sowie dem Metamaterial. In der Konzeption sieht das so aus:
Links sehen Sie, wie der MRT-Prozess normalerweise ablĂ€uft: Der Patient liegt in einem Kryostaten im Bereich eines homogenen statischen Magnetfeldes. Im Tunnel des Tomographen ist eine groĂe Antenne montiert, die als âVogelkĂ€figâ bezeichnet wird. Eine Antenne in dieser Konfiguration ermöglicht es, den Vektor des Hochfrequenzmagnetfeldes mit der PrĂ€zessionsfrequenz der Wasserstoffkerne zu drehen (bei klinischen GerĂ€ten liegt diese normalerweise zwischen 40 und 120 MHz, abhĂ€ngig von der StĂ€rke des statischen Magnetfeldes von 1 T bis zu 3 T). Dies zwingt die Kerne, Energie zu absorbieren und anschlieĂend als Antwort auszustrahlen. Das Antwortsignal der Kerne ist sehr schwach und verliert sich, bevor es die groĂen Antennenleiter erreicht. Aus diesem Grund werden im MRT zur Signalaufnahme nahegelegene lokale Spulen verwendet. In der Mitte des Bildes sehen Sie beispielsweise eine typische Situation beim Scannen des Knies. Mithilfe von Metamaterialien kann ein Resonator hergestellt werden, der induktiv mit dem VogelkĂ€fig verbunden ist. Es reicht aus, ein solches Objekt in die NĂ€he des betreffenden Körperbereichs des Patienten zu bringen, und das Signal von dort wird nicht schlechter empfangen als von einer lokalen Spule! Bei erfolgreicher Umsetzung des Konzepts mĂŒssen sich die Patienten nicht mehr in Kabeln verheddern, und die MRT-Diagnosetechnik wird komfortabler.
Genau so etwas wollte ich zu Beginn schaffen, indem ich DrĂ€hte in Wasser tauchte und versuchte, eine Orange zu scannen. Die DrĂ€hte, die in Wasser, wie auf dem ersten Bild in diesem Artikel dargestellt, eingetaucht sind, sind nichts anderes als Metaatome, von denen jedes einen Halbwellendipol darstellt â eine der bekanntesten Antennen-Konstruktionen, die jedem Funkamateur vertraut ist.
Sie werden nicht ins Wasser getaucht, um zu verhindern, dass sie bei der MRT in Brand geraten (obwohl das auch ein Grund ist), sondern um dank der hohen dielektrischen DurchlÀssigkeit von Wasser ihre ResonanzlÀnge genau um den Betrag zu reduzieren, der der Quadratwurzel der dielektrischen DurchlÀssigkeit von Wasser entspricht.
Diese Technik wird schon lange in RadioempfĂ€ngern angewendet, indem Draht um ein StĂŒck Ferrit gewickelt wird â die sogenannte Ferritantennen. Nur hat Ferrit eine hohe magnetische DurchlĂ€ssigkeit, nicht eine dielektrische, was aber trotzdem funktioniert und es ermöglicht, die ResonanzgröĂe der Antenne entsprechend zu reduzieren. In der MRT kann man Ferrit leider nicht verwenden, da er magnetisch ist. Wasser ist eine gĂŒnstige und leicht verfĂŒgbare Alternative.
Es ist offensichtlich, dass zur Berechnung all dieser Aspekte komplexe mathematische Modelle erforderlich sind, die die Wechselwirkungen zwischen Resonanzelementen, Umgebungsparametern und Strahlungsquellen berĂŒcksichtigen... oder man kann die Fortschritte nutzen und Software fĂŒr numerische elektromagnetische Modellierung einsetzen, mit der selbst SchĂŒler problemlos umgehen können (hervorragende Beispiele sind CST und HFSS). Die Software ermöglicht die Erstellung von 3D-Modellen von Resonatoren, Antennen, elektrischen Schaltkreisen und das HinzufĂŒgen von Menschen â kurz gesagt, alles, was man sich vorstellen kann, hĂ€ngt nur von der Fantasie und den verfĂŒgbaren Rechenressourcen ab. Die erstellten Modelle werden in Netze zerlegt, an deren Knoten die bekannten Maxwellschen Gleichungen gelöst werden.
Hier ist zum Beispiel die Modellierung des radiophysikalischen Magnetfelds innerhalb der zuvor erwÀhnten Antenne im Design einer Vogelvoliere:
Es wird sofort sehr anschaulich, wie das Feld rotiert. Links sieht man die Situation, wenn sich in der Antenne eine Box mit Wasser befindet, und rechts â wenn dieselbe Box auf einem Resonator aus DrĂ€hten mit ResonanzlĂ€nge steht. Man sieht, wie das Magnetfeld dank der DrĂ€hte erheblich verstĂ€rkt wird. Nach der Einarbeitung in CST und der Optimierung meiner Konstruktion habe ich erneut ein Metamaterial hergestellt, das tatsĂ€chlich den Signal in einem Standard-1,5T-MRT-Tomographen verstĂ€rkt hat. Es handelte sich immer noch um eine Box (jedoch schöner, aus Plexiglas), die mit Wasser und einem BĂŒndel DrĂ€hte gefĂŒllt war. Diesmal wurde die Struktur hinsichtlich der Resonanzbedingungen optimiert, insbesondere: die Auswahl der DrahtlĂ€ngen, deren Positionierung sowie der Wasseranteil. So sah das Ergebnis mit der Tomate aus:
Die erste PrĂŒfung der Tomate wurde mit einer groĂen Antenne durchgefĂŒhrt. Am Ende gab es nur Rauschen mit schwach erkennbaren Konturen. Beim zweiten Versuch platzierte ich die Frucht auf einer frisch gebauten Resonanzkonstruktion. Ich entschied mich, keine Farbkarten oder Ăhnliches zu erstellen, da der Effekt offensichtlich war. So habe ich durch eigene Erfahrung, obwohl ich viel Zeit investiert habe, bewiesen, dass das Konzept funktioniert.
Ich weiĂ, was Sie denken â Orangen, Tomaten, das ist nicht das, wo sind die Tests an Menschen?
Sie wurden tatsÀchlich :
Die Hand eines Freiwilligen, die sich in einem MRT befindet, liegt weiterhin auf derselben Box. TatsÀchlich ist das Wasser in der Box, da es Wasserstoff enthÀlt, ebenfalls klar sichtbar. Die SignalverstÀrkung erfolgt im Bereich des Handgelenks, das auf dem Resonator liegt, wÀhrend die restlichen Körperteile schlecht sichtbar sind. Es ist offensichtlich, dass ein Àhnlicher oder sogar besserer Effekt auch mit herkömmlichen klinischen Spulen erzielt werden kann. Doch der Umstand, dass man solche Dinge einfach rÀumlich durch die Kombination von Wasser und DrÀhten machen kann, indem man sie auf die richtige Weise kombiniert, ist beeindruckend. Noch erstaunlicher ist, dass man dieses Wissen durch die Untersuchung scheinbar unzusammenhÀngender PhÀnomene wie Lichtbrechung erlangen kann.
FĂŒr diejenigen, die noch nicht mĂŒde sindDerzeit ist die Konstruktion der Wasserkiste bereits verbessert. Es handelt sich jetzt einfach um eine flache Leiterplatte, die es ermöglicht, das Magnetfeld einer externen groĂen Antenne in ihrer NĂ€he zu lokalisieren. Zudem ist deren Arbeitsbereich gröĂer als der der vorherigen Konstruktion:
Bunte BĂ€nder zeigen die IntensitĂ€t des Magnetfelds ĂŒber der Struktur an, wenn sie von einer externen Quelle elektromagnetischer Wellen angeregt wird. Die flache Struktur stellt eine typische Ăbertragungsleitung dar, die in der Funktechnik bekannt ist. Gleichzeitig kann sie jedoch auch als Metamaterial fĂŒr die MRT betrachtet werden. Diese âdrahtlose Spuleâ kann bereits mit Standardspulen in Bezug auf die HomogenitĂ€t des erzeugten Feldes in einer bestimmten Tiefe des Scanning-Objekts konkurrieren.
Die Animation zeigt schichtweise eine farbige Signalkarte innerhalb einer Box mit Wasser in der MRT. Die Farben reprĂ€sentieren die IntensitĂ€t der Signale von Wasserstoffkernen. In der linken oberen Ecke wird ein Abschnitt einer Standardspule zur Scannung des RĂŒckens als EmpfangsgerĂ€t verwendet. Die linke untere Ecke zeigt die Box, die auf einem Resonator in Form einer Leiterplatte steht. Rechts unten empfĂ€ngt eine groĂe Antenne, die im Tunnel des Tomografen integriert ist, das Signal. Ich habe die HomogenitĂ€t des Signals in dem rechteckig eingezeichneten Bereich verglichen. In gewisser Höhe funktioniert das Metamaterial besser als die Spule hinsichtlich der HomogenitĂ€t des Signals. FĂŒr klinische Anwendungen ist dies möglicherweise kein besonders bedeutender Fortschritt, aber wenn es um wissenschaftliche MRT-Anlagen geht, in denen Ratten gescannt werden, kann es helfen, das Signal zu erhöhen und die notwendige Leistung der anregenden Funkimpulse zu reduzieren.
Der Satz ĂŒber "Verbesserungen um das Zweifache" zu Beginn des Artikels ist natĂŒrlich ein weiteres Produkt der unausgewogenen Faszination von Journalisten fĂŒr Wissenschaftler. Dennoch ist es auch nicht ganz richtig zu behaupten, dass es sich um bedeutungslose Forschung handelt, da das Interesse an diesem Thema in wissenschaftlichen Kreisen weltweit wĂ€chst. Erstaunlicherweise gibt es auch in Russland Forschungsarbeiten dazu, obwohl es meinem persönlichen Eindruck nach eher die Ausnahme als die Regel ist. Es bestehen viele ungelöste Probleme im Zusammenhang mit dem Einsatz von Metamaterialien in der MRT. Neben der Lokalisierung von Magnetfeldern fĂŒr gute Bilder sollte man auch die elektrischen Felder im Blick haben, die Gewebe erwĂ€rmen können, sowie die Absorption von Energie durch die Patientengewebe wĂ€hrend der Untersuchung im Radiofrequenzfeld. Eine besondere Kontrolle ist notwendig, wenn diese Technologien klinisch eingesetzt werden, was durch den Einsatz von resonatorlokalisierenden Feldern erheblich komplizierter wird. Bislang befinden sich Metamaterialien fĂŒr MRT noch im Bereich der wissenschaftlichen Forschung, aber die bisherigen Ergebnisse sind bereits sehr interessant. Möglicherweise wird sich die MRT-Diagnose durch sie in Zukunft in eine schnellere und sicherere Richtung entwickeln.
Quelle: habr.com
