{"id":32089,"date":"2019-10-31T21:45:07","date_gmt":"2019-10-31T18:45:07","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt\/"},"modified":"2019-10-31T21:45:07","modified_gmt":"2019-10-31T18:45:07","slug":"razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/administrirovanie\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt","title":{"rendered":"Examinamos el tom\u00f3grafo por resonancia magn\u00e9tica II: Metamateriales en la RM","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Examinamos
\nUna destornillador pas\u00f3 zumbando junto a mi o\u00eddo. Con un fuerte tintineo, se detuvo en el cuerpo del criostato. Maldiciendo para mis adentros, decid\u00ed tomar un descanso. Desatornillar tuercas en un campo magn\u00e9tico de 1.5 teslas, utilizando una herramienta de acero, no es una buena idea. El campo, como un adversario invisible, intenta constantemente arrancar la herramienta de mis manos, alinearla a lo largo de sus l\u00edneas de fuerza y acercarla lo m\u00e1s posible a los electrones que corren en un circuito cerrado de superconductores. Sin embargo, si realmente es necesario vencer las conexiones oxidadas de hace a\u00f1os, no hay mucho que hacer. Me sent\u00e9 frente al ordenador y, como de costumbre, empec\u00e9 a desplazarme por las noticias. \"\u00a1Cient\u00edficos rusos han mejorado la resonancia magn\u00e9tica por dos veces!\" dec\u00eda un titular sospechoso.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Hace alrededor de un a\u00f1o, nosotros desmontamos un tom\u00f3grafo de resonancia magn\u00e9tica<\/a><\/noindex> y comprendimos la esencia de su funcionamiento. Recomiendo encarecidamente refrescar en la memoria ese material antes de leer este art\u00edculo.<\/i> <\/p>\n

Por diversas razones, incluidas las hist\u00f3ricas, en Rusia hoy en d\u00eda pr\u00e1cticamente no hay<\/a><\/noindex> producci\u00f3n de equipos tan complejos como los tom\u00f3grafos de resonancia magn\u00e9tica de alto campo. Sin embargo, si vives en una ciudad m\u00e1s o menos grande, no tendr\u00e1s problemas para encontrar cl\u00ednicas que ofrezcan este tipo de servicios. Adem\u00e1s, el parque de esc\u00e1neres de RM a menudo est\u00e1 compuesto por equipos de segunda mano que alguna vez fueron importados de Estados Unidos y Europa, y si alguna vez tienes que visitar una cl\u00ednica de RM, no te dejes enga\u00f1ar por la apariencia atractiva del aparato: podr\u00eda tener ya casi dos d\u00e9cadas. Como consecuencia, a menudo este equipo se descompone, y durante mucho tiempo fui una de esas personas que devolv\u00edan los tom\u00f3grafos rotos a su funcionamiento, para que los pacientes pudieran seguir siendo diagnosticados y los propietarios obtuvieran sus ganancias. <\/p>\n

Mientras en uno de esos hermosos d\u00edas, durante un descanso entre peligrosos pasatiempos con enormes campos magn\u00e9ticos, me encontr\u00e9 en la cinta de noticias con un mensaje interesante: \"Cient\u00edficos rusos junto con colegas holandeses han mejorado la tecnolog\u00eda de la resonancia magn\u00e9tica.<\/a><\/noindex> mediante metamateriales\u00bb. Vale la pena decir que el mero hecho de que en Rusia se realicen investigaciones sobre equipos cuya producci\u00f3n no se ha logrado, me pareci\u00f3 bastante controvertido. Decid\u00ed que esto era simplemente otro caso de malversaci\u00f3n de fondos, aderezado con palabras cient\u00edficas incomprensibles como las ya agotadoras \u00ab nanotecnolog\u00edas\u00bb. La b\u00fasqueda de informaci\u00f3n sobre el trabajo de los cient\u00edficos nacionales con MRI y metamateriales me llev\u00f3 a un art\u00edculo que conten\u00eda la descripci\u00f3n de un experimento simple que f\u00e1cilmente podr\u00eda repetir, dado que la m\u00e1quina de MRI siempre est\u00e1 a mano.
\n\"Examinamos
\nImagen de art\u00edculo<\/a><\/noindex>, dedicada a la amplificaci\u00f3n de la se\u00f1al de MRI mediante un llamado \u00abmetamaterial\u00bb. En un t\u00edpico aparato cl\u00ednico de 1.5 Tesla, en lugar del paciente se carga un metamaterial en forma de un recipiente con agua, dentro del cual hay cables paralelos de una longitud determinada. Sobre los cables se coloca el objeto de estudio: un pez (sin vida). Las im\u00e1genes a la derecha son las obtenidas en las im\u00e1genes de MRI del pez, con un mapa de colores superpuesto que indica la intensidad de la se\u00f1al de los n\u00facleos de hidr\u00f3geno. Se observa que cuando el pez est\u00e1 sobre los cables, la se\u00f1al es mucho mejor que sin ellos. El tiempo de escaneo en ambos casos es el mismo, lo que prueba el aumento en la eficiencia del escaneo. El art\u00edculo tambi\u00e9n proporcion\u00f3 cuidadosamente
\nuna f\u00f3rmula<\/b>\"Examinamos
\n
\npara calcular la longitud de los cables en funci\u00f3n de la frecuencia operativa del tom\u00f3grafo, la cual utilic\u00e9. Constru\u00ed mi metamaterial de una cubeta y un mont\u00f3n de cables de cobre, equip\u00e1ndolos con sujetadores de pl\u00e1stico impresos en 3D:
\n\"Examinamos
\nMi primer metamaterial. Justo despu\u00e9s de fabricarlo, fue introducido en el tom\u00f3grafo de 1 Tesla. La naranja actu\u00f3 como objeto para el escaneo.
\n\"Examinamos
\nSin embargo, en lugar del aumento de se\u00f1al prometido, recib\u00ed un mont\u00f3n de artefactos que arruinaban por completo la imagen. \u00a1No pod\u00eda contener mi indignaci\u00f3n! Despu\u00e9s de terminar de probarlo, escrib\u00ed una carta a los autores del art\u00edculo, cuya esencia se podr\u00eda resumir en la pregunta \u00ab\u00bfQu\u00e9 demonios...?\u00bb.<\/p>\n

Los autores me respondieron bastante r\u00e1pido. Estaban muy impresionados de que alguien intentara replicar sus experimentos. Al principio, intentaron explicarme durante mucho tiempo c\u00f3mo funcionaban los metamateriales, utilizando t\u00e9rminos como \"resonancias Fabry-P\u00e9rot\", \"modos propios\" y varios campos de radiofrecuencia en el volumen. Luego, al parecer, entendieron que no ten\u00eda idea de lo que estaban hablando y decidieron invitarme a su lugar, para que pudiera ver sus desarrollos en persona y comprobar que realmente funcionaba. Met\u00ed mi soldador favorito en la mochila y me dirig\u00ed a San Petersburgo, a la Universidad Nacional de Investigaci\u00f3n de Tecnolog\u00edas de la Informaci\u00f3n, Mec\u00e1nica y \u00d3ptica (resulta que all\u00ed no solo ense\u00f1an a programadores).
\n\"Examinamos
\n
\nAl llegar, fui recibido calurosamente y de repente me ofrecieron un trabajo, ya que estaban impresionados con mi cubeta de cables y necesitaban a alguien para crear nuevos. A cambio, prometieron explicarme detalladamente todo lo que me interesaba y cursar un programa de formaci\u00f3n en radiof\u00edsica y RMN, que por casualidad comenzaba ese mismo a\u00f1o. Mi af\u00e1n de conocimiento gan\u00f3, y a partir de ah\u00ed, durante un a\u00f1o, estudi\u00e9, realic\u00e9 proyectos y trabaj\u00e9, aprendiendo cada vez m\u00e1s sobre la historia de la resonancia magn\u00e9tica y el estado actual de la ciencia en esta \u00e1rea, lo cual compartir\u00e9 aqu\u00ed.<\/p>\n

En la base del m\u00e9todo propuesto para mejorar la RMN, investigado en los mencionados art\u00edculos cient\u00edficos, se encuentran los llamados \"metamateriales\". Los metamateriales, al igual que muchos otros descubrimientos, deben su existencia a soluciones inesperadas obtenidas a partir de investigaciones te\u00f3ricas. El cient\u00edfico sovi\u00e9tico, Viktor Veselago, en 1967, trabajando en un modelo te\u00f3rico, postul\u00f3 la existencia de materiales con un coeficiente de refracci\u00f3n negativo. Como ya habr\u00e1n comprendido, se trata de \u00f3ptica, y el valor de dicho coeficiente, en t\u00e9rminos simples, indica cu\u00e1nto cambiar\u00e1 de direcci\u00f3n la luz al atravesar el l\u00edmite entre diferentes medios, por ejemplo, aire y agua. Es f\u00e1cil comprobar que esto realmente sucede:
\n\"Examinamos
\nUn simple experimento con un puntero l\u00e1ser y un acuario, que demuestra la refracci\u00f3n de la luz.<\/p>\n

Un hecho interesante que se puede extraer de tal experimento es que un rayo no puede refractarse en la misma direcci\u00f3n de donde cay\u00f3 en el l\u00edmite de separaci\u00f3n, por m\u00e1s que el experimentador lo intente. Este experimento se ha realizado con todas las sustancias que se encuentran en la naturaleza, sin embargo, el rayo se refracta obstinadamente solo en una direcci\u00f3n. Matem\u00e1ticamente, esto significa que el \u00edndice de refacci\u00f3n, al igual que las magnitudes que lo componen, la permitividad y la permeabilidad magn\u00e9tica, son positivas, y nunca se ha observado lo contrario. Al menos, hasta que V. Veselago decidi\u00f3 estudiar esta cuesti\u00f3n y demostr\u00f3 que te\u00f3ricamente no existe motivo alguno por el cual el \u00edndice de refacci\u00f3n no pudiera ser negativo.
\n\"Examinamos
\nImagen de Wikipedia que muestra la diferencia entre medios con \u00edndices de refacci\u00f3n positivos y negativos. Como podemos ver, la luz se comporta de manera completamente antinatural en comparaci\u00f3n con nuestra experiencia cotidiana.<\/p>\n

V. Veselago durante mucho tiempo intent\u00f3 encontrar pruebas de la existencia de materiales con un \u00edndice de refracci\u00f3n negativo, sin embargo, sus b\u00fasquedas no tuvieron \u00e9xito, y su trabajo fue injustamente olvidado. Solo a principios del siguiente siglo se crearon artificialmente estructuras compuestas que implementaban las propiedades descritas, pero no en el \u00e1mbito \u00f3ptico, sino en un rango de frecuencias de microondas m\u00e1s bajo. Esto fue un punto de inflexi\u00f3n, ya que la mera posibilidad de la existencia de tales materiales abr\u00eda nuevas perspectivas. Por ejemplo, la creaci\u00f3n de superlentes<\/a><\/noindex>, capaces de aumentar objetos incluso m\u00e1s peque\u00f1os que la longitud de onda de la luz. O cubiertas de camuflaje absolutas e invisibles, sue\u00f1os de todos los militares. Se realizaron serias modificaciones en la teor\u00eda teniendo en cuenta los nuevos datos. La clave del \u00e9xito fue el uso de estructuras ordenadas de elementos resonantes - meta\u00e1tomos, cuyo tama\u00f1o es mucho menor que la longitud de onda de la radiaci\u00f3n con la que interact\u00faan. La estructura ordenada de los meta\u00e1tomos es un compuesto artificial llamado metamaterial. <\/p>\n

La implementaci\u00f3n pr\u00e1ctica de los metamateriales sigue siendo tecnol\u00f3gicamente compleja, ya que el tama\u00f1o de las part\u00edculas resonantes debe ser comparativamente menor que la longitud de onda de la radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica. Para el rango \u00f3ptico (donde la longitud de onda es en nan\u00f3metros), dichas tecnolog\u00edas est\u00e1n a la vanguardia de las capacidades del progreso. Por lo tanto, no es sorprendente que los primeros representantes de la concepci\u00f3n de metamateriales se crearan para longitudes de onda electromagn\u00e9ticas comparativamente m\u00e1s largas del rango de radio (que tienen longitudes m\u00e1s familiares de mm a m). La caracter\u00edstica principal y al mismo tiempo la desventaja de cualquier metamaterial es la consecuencia de la naturaleza resonante de los elementos que lo componen. Un metamaterial solo puede exhibir sus propiedades milagrosas en ciertas frecuencias.
\nFrecuencias limitadas.<\/b>Por lo tanto, por ejemplo, cuando veas una vez m\u00e1s algo como un superproyector de sonido basado en metamateriales, preg\u00fantate, \u00bfqu\u00e9 rango de frecuencias realmente est\u00e1 silenciando?<\/p>\n

\n\"Examinamos
\nEjemplos t\u00edpicos de metamateriales que permiten interactuar con las ondas electromagn\u00e9ticas. Las estructuras de conductores son nada menos que peque\u00f1os resonadores, circuitos LC, formados por la disposici\u00f3n espacial de los conductores. <\/p>\n

Poco tiempo pas\u00f3 desde el momento de la aparici\u00f3n de la concepci\u00f3n de los metamateriales y sus primeras realizaciones, hasta que la gente pens\u00f3 en usarlos en la resonancia magn\u00e9tica (RM). La principal desventaja de los metamateriales \u2014el rango de trabajo estrecho\u2014 no es un problema para la RM, donde todos los procesos ocurren pr\u00e1cticamente en una sola frecuencia de resonancia magn\u00e9tica de los n\u00facleos, que se encuentra en el rango de radio. Aqu\u00ed puedes crear meta\u00e1tomos con tus propias manos y ver de inmediato qu\u00e9 resulta en las im\u00e1genes. Algunas de las primeras caracter\u00edsticas que los investigadores implementaron en la RM utilizando metamateriales fueron la superlente y los endoscopios.<\/p>\n

\"Examinamos
\nEn la parte izquierda bajo la letra a) se muestra una superlente, compuesta por una red tridimensional de resonadores en placas de circuito impreso. Cada resonador es un anillo met\u00e1lico abierto con un condensador soldado, formando un circuito LC sintonizado a la frecuencia de MRI. A continuaci\u00f3n se incluye un ejemplo de disposici\u00f3n de esta estructura de metamaterial entre las piernas de un paciente que est\u00e1 someti\u00e9ndose a una tomograf\u00eda, y las im\u00e1genes obtenidas posteriormente. Si no despreciaste el consejo de leer mi art\u00edculo anterior sobre MRI, ya sabes que para obtener im\u00e1genes de alguna parte del cuerpo del paciente es necesario recopilar se\u00f1ales nucleares d\u00e9biles y de r\u00e1pida ca\u00edda mediante una antena de proximidad: una bobina. <\/p>\n

La superlente de metamaterial permite ampliar el \u00e1rea de acci\u00f3n de la bobina est\u00e1ndar. Por ejemplo, visualizar ambas piernas del paciente al mismo tiempo en lugar de una sola. De las malas noticias, la posici\u00f3n de la superlente debe estar ajustada de manera espec\u00edfica para obtener el mejor efecto, y adem\u00e1s, la superlente es bastante costosa de fabricar. Si a\u00fan no entiendes por qu\u00e9 esta lente se llama 's\u00faper', observa su tama\u00f1o en la foto y luego comprende que funciona con una longitud de onda de alrededor de cinco metros.<\/p>\n

Bajo la letra b) se muestra la estructura del endoscopio. En esencia, el endoscopio para MRI es un conjunto de cables paralelos que act\u00faa como gu\u00eda de ondas. Esto permite separar espacialmente la regi\u00f3n de la que la bobina recibe la se\u00f1al de los n\u00facleos y la propia bobina a una distancia considerable; de hecho, la antena receptora puede estar completamente fuera del criostato del tom\u00f3grafo, alejada del campo magn\u00e9tico constante. En las im\u00e1genes en la parte inferior de la pesta\u00f1a b) se presentan fotograf\u00edas obtenidas para un vaso especial lleno de l\u00edquido \u2014 un fantoma. La diferencia entre ellas radica en que las im\u00e1genes etiquetadas como 'endoscopio' fueron obtenidas cuando la bobina se encontraba a una distancia considerable del fantoma, donde sin el endoscopio las se\u00f1ales de los n\u00facleos no habr\u00edan podido detectarse en absoluto.<\/p>\n

Si hablamos de una de las \u00e1reas m\u00e1s prometedoras para la aplicaci\u00f3n de metamateriales en la RMN, y la m\u00e1s cercana a su implementaci\u00f3n pr\u00e1ctica (en la que termin\u00e9 involucr\u00e1ndome), es la creaci\u00f3n de bobinas inal\u00e1mbricas. Es importante aclarar que aqu\u00ed no se trata de Bluetooth u otra tecnolog\u00eda inal\u00e1mbrica de transmisi\u00f3n de datos. 'Inal\u00e1mbrico' en este caso se refiere a la existencia de una conexi\u00f3n inductiva o capacitiva entre dos estructuras resonantes: una antena de transmisi\u00f3n y recepci\u00f3n, as\u00ed como el metamaterial. Conceptualmente, se presenta as\u00ed:<\/p>\n

\"Examinamos
\nA la izquierda se muestra c\u00f3mo transcurre normalmente el procedimiento de RMN: el paciente se encuentra dentro de un criostato en la zona de un campo magn\u00e9tico est\u00e1tico homog\u00e9neo. En el t\u00fanel del tom\u00f3grafo se instala una gran antena, llamada 'jaula de Faraday'. Esta configuraci\u00f3n de antena permite rotar el vector del campo magn\u00e9tico de radiofrecuencia a la frecuencia de precesi\u00f3n de los n\u00facleos de hidr\u00f3geno (para m\u00e1quinas cl\u00ednicas, esto generalmente var\u00eda de 40 a 120 MHz, dependiendo de la magnitud del campo magn\u00e9tico est\u00e1tico, que puede ser de 1T a 3T respectivamente), forz\u00e1ndolos a absorber energ\u00eda y luego emitir una respuesta. La se\u00f1al de retorno de los n\u00facleos es muy d\u00e9bil y, antes de llegar a los conductores de la gran antena, inevitablemente se atenua. Por esta raz\u00f3n, en la RMN se utilizan bobinas locales de proximidad para recibir se\u00f1ales. En la imagen del centro, por ejemplo, se muestra una situaci\u00f3n t\u00edpica de escaneo de la rodilla. Con la ayuda de metamateriales, se puede crear un resonador que est\u00e9 inductivamente acoplado a la jaula de Faraday. Con colocar un dispositivo as\u00ed cerca de la parte del cuerpo del paciente, la se\u00f1al de all\u00ed ser\u00e1 recibida tan bien como con una bobina local. Si se tiene \u00e9xito en la implementaci\u00f3n del concepto, los pacientes ya no tendr\u00e1n que lidiar con cables y el procedimiento de diagn\u00f3stico por RMN ser\u00e1 m\u00e1s c\u00f3modo.<\/p>\n

Justamente ese tipo de dispositivo intent\u00e9 crear al comenzar, sumergiendo cables en agua y tratando de escanear una naranja. Los cables sumergidos en agua de la primera imagen de este art\u00edculo son, en realidad, meta\u00e1tomos, cada uno de los cuales representa un dipolo de media onda, una de las configuraciones de antenas m\u00e1s conocidas, familiar para cualquier amante de la radio.
\nLos sumergen en agua no solo para evitar que se incendien en la RMN (aunque tambi\u00e9n por eso), sino para que, gracias a la alta permitividad diel\u00e9ctrica del agua, se reduzca su longitud de resonancia exactamente en una cantidad igual a la ra\u00edz cuadrada de la permitividad diel\u00e9ctrica del agua.
\n\"Examinamos
\nEsta t\u00e9cnica ya se utiliza desde hace tiempo en receptores de radio, enrollando un alambre alrededor de un trozo de ferrita, conocida como antena de ferrita. Solo que la ferrita tiene una alta permeabilidad magn\u00e9tica, no diel\u00e9ctrica, lo que de todos modos funciona, y permite reducir los tama\u00f1os de resonancia de la antena. En la RMN, desafortunadamente, no se puede insertar ferrita, ya que es magn\u00e9tica. El agua es una alternativa econ\u00f3mica y accesible.<\/p>\n

Est\u00e1 claro que para calcular todas estas cosas es necesario construir modelos matem\u00e1ticos complejos que tengan en cuenta las interrelaciones entre los elementos de resonancia, las caracter\u00edsticas del medio y las fuentes de radiaci\u00f3n... o se puede aprovechar los frutos del progreso y usar software de modelado electromagn\u00e9tico num\u00e9rico, que puede manejar sin dificultad incluso un estudiante de secundaria (ejemplos brillantes son CST, HFSS). El software permite crear modelos 3D de resonadores, antenas, circuitos el\u00e9ctricos, agregar personas: s\u00ed, en realidad, cualquier cosa, el \u00fanico l\u00edmite es la imaginaci\u00f3n y la potencia de c\u00e1lculo disponible. Los modelos construidos se dividen en mallas, en cuyos nodos se resuelven las conocidas ecuaciones de Maxwell.
\nAqu\u00ed, por ejemplo, el modelado del campo magn\u00e9tico de radiofrecuencia dentro de la ya mencionada antena tipo jaula de p\u00e1jaro:<\/p>\n

\"Examinamos
\nInmediatamente se vuelve bastante evidente c\u00f3mo gira el campo. A la izquierda se muestra la situaci\u00f3n cuando dentro de la antena hay una caja con agua, y a la derecha, cuando la misma caja est\u00e1 en un resonador de alambres de longitud de resonancia. Se puede ver c\u00f3mo el campo magn\u00e9tico se intensifica significativamente gracias a los alambres. Despu\u00e9s de aprender a usar CST y optimizar mi dise\u00f1o all\u00ed, una vez m\u00e1s cre\u00e9 un metamaterial que realmente permiti\u00f3 aumentar la se\u00f1al en un tom\u00f3grafo RMN cl\u00ednico est\u00e1ndar de 1.5T. Este tambi\u00e9n consist\u00eda en una caja (aunque m\u00e1s bonita, de acr\u00edlico), llena de agua y un conjunto de alambres. Esta vez, la estructura fue optimizada en t\u00e9rminos de condiciones de resonancia, es decir: la elecci\u00f3n de la longitud de los alambres, sus posiciones y la cantidad de agua. Aqu\u00ed est\u00e1 c\u00f3mo qued\u00f3 con el tomate:
\n\"Examinamos
\nLa primera exploraci\u00f3n del tomate se realiz\u00f3 con una gran antena. Al final, solo se obtuvo ruido con contornos apenas visibles. La segunda vez coloqu\u00e9 el fruto en una nueva estructura de resonancia reci\u00e9n horneada. No hice mapas de colores ni nada parecido, ya que el efecto es evidente. De esta manera, con mi experiencia, aunque me tom\u00f3 mucho tiempo, demostr\u00e9 que el concepto funciona. <\/p>\n

Entiendo lo que piensas: naranjas, tomates, eso no es lo que buscas. \u00bfD\u00f3nde est\u00e1n las pruebas en humanos?
\nRealmente se llevaron a cabo realizadas<\/noindex>:
\n\"Examinamos
\nLa mano de un voluntario que se somete a una resonancia magn\u00e9tica est\u00e1 sobre la misma caja. De hecho, el agua en la caja, al contener hidr\u00f3geno, tambi\u00e9n es muy visible. La amplificaci\u00f3n de la se\u00f1al se produce en la zona de la mu\u00f1eca que descansa sobre el resonador, mientras que las dem\u00e1s partes del cuerpo son menos visibles. Es evidente que se puede lograr el mismo efecto, quiz\u00e1s incluso mejor, utilizando bobinas cl\u00ednicas est\u00e1ndar. Pero el mero hecho de que se pueden realizar tales cosas simplemente combinando el agua y los cables en el espacio, asoci\u00e1ndolos de la manera adecuada, es asombroso. A\u00fan m\u00e1s sorprendente es que se puede obtener conocimiento sobre esto a trav\u00e9s de la investigaci\u00f3n de fen\u00f3menos aparentemente no relacionados, como la refracci\u00f3n de la luz. <\/p>\n

Para aquellos que a\u00fan no est\u00e1n cansados<\/b>En este momento, la estructura de la caja con agua ya ha sido mejorada. Ahora es simplemente una placa de circuito plana que permite localizar el campo magn\u00e9tico de una gran antena externa a su alrededor. Adem\u00e1s, su zona de trabajo es m\u00e1s grande que la de la estructura anterior:
\n\"Examinamos
\nLas cintas de colores muestran la intensidad del campo magn\u00e9tico sobre la estructura cuando es excitada por una fuente externa de ondas electromagn\u00e9ticas. La estructura plana representa una t\u00edpica l\u00ednea de transmisi\u00f3n conocida en la ingenier\u00eda de radio, aunque tambi\u00e9n puede ser considerada un metamaterial para resonancia magn\u00e9tica. Esta \"bobina inal\u00e1mbrica\" ya puede competir con las bobinas est\u00e1ndar en t\u00e9rminos de homogeneidad del campo creado a cierta profundidad dentro del objeto de exploraci\u00f3n:
\n\"Examinamos
\nLa animaci\u00f3n muestra capa por capa un mapa de colores de la se\u00f1al dentro de una caja con agua en una RMN. El color indica la intensidad de las se\u00f1ales de los n\u00facleos de hidr\u00f3geno. En la esquina superior izquierda, un segmento de una bobina est\u00e1ndar se utiliza como receptor para escanear la espalda. En la esquina inferior izquierda, la caja est\u00e1 sobre un resonador en forma de placa de circuito. En la esquina inferior derecha, una gran antena integrada en el t\u00fanel del tom\u00f3grafo recibe la se\u00f1al. Compar\u00e9 la homogeneidad de la se\u00f1al en la zona delimitada por un rect\u00e1ngulo. A cierta altura, el metamaterial funciona mejor que la bobina en t\u00e9rminos de homogeneidad de la se\u00f1al. Para tareas cl\u00ednicas, esto puede no ser un gran avance, pero en el caso de configuraciones cient\u00edficas de RMN, donde se escanean ratas, esto puede ayudar a obtener un aumento de la se\u00f1al y a reducir la potencia necesaria de los pulsos de radiofrecuencia. <\/p>\n

\nSobre el \"mejorado en 2 veces\" al inicio del art\u00edculo: por supuesto, es otro fruto del amor no correspondido de los periodistas hacia los cient\u00edficos, pero tampoco ser\u00eda correcto decir que se trata de investigaciones vac\u00edas, lo cual se respalda por el inter\u00e9s en este tema en grupos de investigaci\u00f3n en todo el mundo. Es sorprendente, pero tambi\u00e9n se est\u00e1 trabajando aqu\u00ed en Rusia, aunque, seg\u00fan mi experiencia personal, esto es m\u00e1s bien una rara excepci\u00f3n. A\u00fan hay muchos problemas no resueltos relacionados con la aplicaci\u00f3n de metamateriales en la RMN. Adem\u00e1s de la localizaci\u00f3n de los campos magn\u00e9ticos para obtener una buena imagen, no debemos olvidar los campos el\u00e9ctricos que pueden provocar el calentamiento de los tejidos, as\u00ed como la absorci\u00f3n de energ\u00eda del campo de radiofrecuencia por parte de los tejidos de los pacientes que se someten a exploraciones. En estos aspectos, al usarse cl\u00ednicamente, debe existir un control especial que se complica enormemente al utilizar resonadores que localizan campos. Por el momento, los metamateriales para la RMN permanecen en el \u00e1mbito de la investigaci\u00f3n cient\u00edfica, pero los resultados que se obtienen ya son muy interesantes y quiz\u00e1s en el futuro el procedimiento de RMN cambie gracias a ellos, volvi\u00e9ndose m\u00e1s r\u00e1pido y seguro.
\n
Fuente: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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