{"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\/pt\/blog\/administrirovanie\/razbiraem-magnitno-rezonansnyj-tomograf-ii-metamaterialy-v-mrt","title":{"rendered":"Analisando o tom\u00f3grafo por resson\u00e2ncia magn\u00e9tica II: Metamateriais em RM","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Analisando
\nUma chave de fenda passou zunindo ao meu lado. Com um estrondo, parou na carca\u00e7a do criostato. Praguejando para mim mesmo, decidi fazer uma pausa. Desparafusar parafusos em um campo magn\u00e9tico de 1,5 tesla com uma ferramenta de a\u00e7o n\u00e3o era uma boa ideia. O campo, como um inimigo invis\u00edvel, tenta constantemente arrancar a ferramenta das m\u00e3os, orient\u00e1-la ao longo das suas linhas de for\u00e7a e direcion\u00e1-la o mais pr\u00f3ximo poss\u00edvel dos el\u00e9trons correndo em um circuito fechado de supercondutor. No entanto, se for realmente necess\u00e1rio vencer as conex\u00f5es oxidantes de muitos anos, n\u00e3o h\u00e1 muita escolha. Sentei-me ao computador e, como de costume, passei os olhos pelo feed de not\u00edcias. \"Cientistas russos melhoraram a resson\u00e2ncia magn\u00e9tica em 2 vezes!\" - dizia um t\u00edtulo suspeito.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Cerca de um ano atr\u00e1s, n\u00f3s analisamos o tom\u00f3grafo por resson\u00e2ncia magn\u00e9tica<\/a><\/noindex> e compreendemos a ess\u00eancia do seu funcionamento. Recomendo enfaticamente, antes de ler este artigo, revisar os materiais anteriores.<\/i> <\/p>\n

Devido a v\u00e1rias raz\u00f5es, incluindo as hist\u00f3ricas, na R\u00fassia atualmente praticamente n\u00e3o h\u00e1<\/a><\/noindex> fabrica\u00e7\u00e3o de equipamentos t\u00e3o complexos como os tom\u00f3grafos por resson\u00e2ncia magn\u00e9tica de alta pot\u00eancia. No entanto, se voc\u00ea vive em uma cidade mais ou menos grande, encontrar\u00e1 facilmente cl\u00ednicas que oferecem esse tipo de servi\u00e7o. Nesse caso, o parque de scanners de resson\u00e2ncia magn\u00e9tica muitas vezes \u00e9 composto por equipamentos usados, que foram trazidos de volta dos EUA e da Europa, e, caso voc\u00ea precise visitar uma cl\u00ednica com resson\u00e2ncia magn\u00e9tica, n\u00e3o se deixe enganar pela apar\u00eancia bonita do aparelho - ele pode ter facilmente duas d\u00e9cadas de uso. Como consequ\u00eancia, esse tipo de equipamento \u00e0s vezes quebra, e eu fui uma das pessoas que passou longo tempo reabilitando tom\u00f3grafos quebrados, para que os pacientes continuassem a realizar diagn\u00f3sticos e os propriet\u00e1rios a obter lucros. <\/p>\n

At\u00e9 que, em um belo dia, em uma pausa entre perigosas divers\u00f5es com campos magn\u00e9ticos de grande magnitude, encontrei no feed de not\u00edcias uma inscri\u00e7\u00e3o interessante: \"Cientistas russos, em colabora\u00e7\u00e3o com colegas holandeses aperfei\u00e7oaram a tecnologia de resson\u00e2ncia magn\u00e9tica.<\/a><\/noindex> com o uso de metamateriais\u00bb. Vale a pena mencionar que o pr\u00f3prio fato de que na R\u00fassia s\u00e3o realizados estudos sobre equipamentos cuja produ\u00e7\u00e3o ainda n\u00e3o foi dominada me pareceu bastante controverso. Decidi que isso era apenas mais uma perda de fundos, misturada com palavras cient\u00edficas incompreens\u00edveis como as j\u00e1 cansativas \"nanotecnologias\". A busca por informa\u00e7\u00f5es sobre o trabalho de cientistas locais com MRI e metamateriais me levou a um artigo que descrevia um experimento simples, que eu poderia facilmente repetir, j\u00e1 que o aparelho de MRI est\u00e1 sempre \u00e0 m\u00e3o.
\n\"Analisando
\nImagem de artigo<\/a><\/noindex>, dedicada ao aumento do sinal de MRI com o uso do chamado \"metamaterial\". Em um aparelho cl\u00ednico t\u00edpico de 1,5 Tesla, em vez de um paciente, \u00e9 carregado um metamaterial, na forma de uma bacia com \u00e1gua, dentro da qual h\u00e1 fios paralelos de comprimento espec\u00edfico. Em cima dos fios est\u00e1 o objeto de pesquisa \u2014 um peixe (morto). As imagens \u00e0 direita s\u00e3o as imagens obtidas por MRI do peixe, com um mapa de cores sobreposto, indicando a intensidade do sinal dos n\u00facleos de hidrog\u00eanio. \u00c9 vis\u00edvel que quando o peixe est\u00e1 sobre os fios, o sinal \u00e9 muito melhor do que sem eles. O tempo de escaneamento em ambos os casos \u00e9 o mesmo, o que comprova o aumento da efici\u00eancia do escaneamento. O artigo tamb\u00e9m forneceu cuidadosamente
\na f\u00f3rmula<\/b>\"Analisando
\n
\npara calcular o comprimento dos fios em fun\u00e7\u00e3o da frequ\u00eancia de opera\u00e7\u00e3o do tom\u00f3grafo, que utilizei. Eu constru\u00ed meu metamaterial a partir de uma cubeta e um conjunto de fios de cobre, equipando-os com suportes de pl\u00e1stico impressos em 3D:
\n\"Analisando
\nMeu primeiro metamaterial. Logo ap\u00f3s a fabrica\u00e7\u00e3o, foi inserido no tom\u00f3grafo de 1 Tesla. A laranja foi utilizada como objeto para escaneamento.
\n\"Analisando
\nNo entanto, em vez do aumento de sinal prometido, recebi uma s\u00e9rie de artefatos que estragaram completamente a imagem! Minha indigna\u00e7\u00e3o n\u00e3o tinha limites! Ap\u00f3s testar o dispositivo, escrevi uma carta aos autores do artigo, cujo conte\u00fado se resumia \u00e0 pergunta: \"Que ... ?\".<\/p>\n

Os autores me responderam bastante r\u00e1pido. Eles ficaram muito impressionados com o fato de que algu\u00e9m estava tentando repetir seus experimentos. No in\u00edcio, tentaram me explicar como funcionam os metamateriais, usando termos como \"resson\u00e2ncias Fabry-Perot\", \"modos pr\u00f3prios\" e v\u00e1rios campos de radiofrequ\u00eancia no espa\u00e7o. Depois, aparentemente percebendo que eu n\u00e3o entendia nada do que estava sendo dito, decidiram me convidar para ir \u00e0 sua sede para que eu pudesse ver suas inova\u00e7\u00f5es ao vivo e me convencer de que realmente funcionava. Coloquei meu soldador favorito na mochila e fui para S\u00e3o Petersburgo, na Universidade Nacional de Pesquisa em Tecnologias da Informa\u00e7\u00e3o, Mec\u00e2nica e \u00d3ptica (como se viu, l\u00e1 eles formam n\u00e3o apenas programadores).
\n\"Analisando
\n
\nAo chegar, fui calorosamente recebido e, de repente, me ofereceram um emprego, pois ficaram impressionados com minha cubeta de fios e precisavam de algu\u00e9m para criar novos. Em troca, prometeram me explicar detalhadamente tudo o que me interessava e me proporcionar um curso de aprendizado em radiof\u00edsica e MRT, que por um acaso come\u00e7ava exatamente naquele ano. Minha sede de conhecimento venceu e, a partir da\u00ed, ao longo de um ano, estudei, fiz projetos e trabalhei, aprendendo cada vez mais sobre a hist\u00f3ria da resson\u00e2ncia magn\u00e9tica, assim como sobre o estado atual da ci\u00eancia nessa \u00e1rea, o que compartilharei aqui.<\/p>\n

A base do m\u00e9todo de aprimoramento proposto para a MRT, estudado nos artigos cient\u00edficos mencionados, reside nos chamados \"metamateriais\". Os metamateriais, assim como muitas outras descobertas, devem sua exist\u00eancia a solu\u00e7\u00f5es inesperadas, obtidas a partir de investiga\u00e7\u00f5es te\u00f3ricas. O cientista sovi\u00e9tico Viktor Veselago, em 1967, ao trabalhar em um modelo te\u00f3rico, postulou a exist\u00eancia de materiais com coeficiente de refra\u00e7\u00e3o negativo. Como voc\u00ea j\u00e1 deve ter entendido, estamos falando de \u00f3ptica, e esse coeficiente, grosso modo, indica o quanto a luz mudar\u00e1 de dire\u00e7\u00e3o ao passar pela fronteira entre diferentes meios, como ar e \u00e1gua. Voc\u00ea pode facilmente comprovar que isso realmente acontece:
\n\"Analisando
\nUm experimento simples com um apontador laser e um aqu\u00e1rio, demonstrando a refra\u00e7\u00e3o da luz.<\/p>\n

Um fato interessante que pode ser extra\u00eddo desse experimento \u00e9 que o feixe n\u00e3o pode se refratar na mesma dire\u00e7\u00e3o de onde ele caiu na fronteira de separa\u00e7\u00e3o, n\u00e3o importa o quanto o experimentador se esforce. Esse experimento foi realizado com todas as subst\u00e2ncias encontradas na natureza; no entanto, o feixe persistentemente se refratou apenas em uma dire\u00e7\u00e3o. Matematicamente, isso significa que o \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o, assim como os valores que o comp\u00f5em, a permissividade diel\u00e9trica e a permeabilidade magn\u00e9tica, s\u00e3o positivos, e nunca se observou o contr\u00e1rio. Pelo menos, at\u00e9 que V. Veselago decidiu estudar essa quest\u00e3o e mostrou que, teoricamente, n\u00e3o h\u00e1 nenhuma raz\u00e3o para que o \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o n\u00e3o possa ser negativo.
\n\"Analisando
\nImagem da Wikip\u00e9dia mostrando a diferen\u00e7a entre meios com \u00edndices de refra\u00e7\u00e3o positivos e negativos. Como podemos ver, a luz se comporta de maneira completamente n\u00e3o natural, em compara\u00e7\u00e3o com nossa experi\u00eancia cotidiana.<\/p>\n

V. Veselago passou muito tempo tentando encontrar provas da exist\u00eancia de materiais com um \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o negativo, por\u00e9m suas buscas n\u00e3o foram frut\u00edferas, e seu trabalho foi injustamente esquecido. Somente no in\u00edcio do s\u00e9culo seguinte foram criadas artificialmente estruturas compostas que realizam as propriedades descritas, mas n\u00e3o na faixa \u00f3ptica, e sim em uma faixa de frequ\u00eancia de micro-ondas mais baixa. Isso se tornou um ponto de virada, pois a pr\u00f3pria possibilidade da exist\u00eancia desses materiais abria novas perspectivas. Por exemplo \u2014 a cria\u00e7\u00e3o de superlentes<\/a><\/noindex>, capazes de aumentar objetos at\u00e9 menores que o comprimento de onda da luz. Ou ainda, coberturas de camuflagem invis\u00edveis absolutas, o sonho de todos os militares. Foram feitas corre\u00e7\u00f5es significativas na teoria, levando em conta novos dados. A chave para o sucesso foi o uso de estruturas ordenadas de elementos ressonantes \u2014 meta\u00e1tomos, cujo tamanho \u00e9 muito menor que o comprimento de onda da radia\u00e7\u00e3o com a qual interagem. A estrutura ordenada de meta\u00e1tomos \u00e9 um comp\u00f3sito artificial chamado metamaterial. <\/p>\n

A implementa\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica de metamateriais \u00e9 tecnologicamente complexa at\u00e9 hoje, uma vez que o tamanho das part\u00edculas de resson\u00e2ncia deve ser comparativamente menor que o comprimento da onda da radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica. Para a faixa \u00f3ptica (onde o comprimento da onda \u00e9 na ordem dos nan\u00f4metros), essas tecnologias est\u00e3o na vanguarda das capacidades de progresso. Portanto, n\u00e3o \u00e9 surpreendente que os primeiros representantes do conceito de metamateriais tenham sido criados para ondas eletromagn\u00e9ticas comparativamente mais longas da faixa de r\u00e1dio (que t\u00eam um comprimento mais familiar de mil\u00edmetros a metros). A principal caracter\u00edstica e, ao mesmo tempo, a desvantagem de qualquer metamaterial \u00e9 a consequ\u00eancia da natureza ressonante dos elementos que o comp\u00f5em. Um metamaterial s\u00f3 pode exibir suas propriedades milagrosas em frequ\u00eancias espec\u00edficas.
\nFrequ\u00eancias limitadas.<\/b>Portanto, por exemplo, quando voc\u00ea vir mais uma vez algo como um super bloqueador de som baseado em metamateriais, pergunte-se qual faixa de frequ\u00eancia ele realmente bloqueia.<\/p>\n

\n\"Analisando
\nExemplos t\u00edpicos de metamateriais que permitem a intera\u00e7\u00e3o com ondas eletromagn\u00e9ticas. Estruturas de condutores n\u00e3o s\u00e3o nada al\u00e9m de pequenos ressonadores, circuitos LC, formados pela posi\u00e7\u00e3o espacial dos condutores. <\/p>\n

Pouco tempo se passou desde o surgimento do conceito de metamateriais e suas primeiras implementa\u00e7\u00f5es, at\u00e9 que as pessoas descobrissem como utiliz\u00e1-los em resson\u00e2ncia magn\u00e9tica (RM). A principal desvantagem dos metamateriais \u2014 a faixa de opera\u00e7\u00e3o estreita \u2014 n\u00e3o representa um problema para a RM, onde todos os processos ocorrem praticamente em uma \u00fanica frequ\u00eancia de resson\u00e2ncia magn\u00e9tica dos n\u00facleos, que se encontra na faixa de r\u00e1dio. Aqui, voc\u00ea pode criar metam\u00e1tomos com suas pr\u00f3prias m\u00e3os e imediatamente ver os resultados nas imagens. Uma das primeiras fun\u00e7\u00f5es que os pesquisadores implementaram em RM utilizando metamateriais foi a superlente e endosc\u00f3pios.<\/p>\n

\"Analisando
\nNa parte esquerda sob a letra a) est\u00e1 mostrada a superlente, composta por uma rede tridimensional de ressonadores em placas de circuito impresso. Cada ressonador \u00e9 um anel met\u00e1lico aberto com um capacitor soldado, formando um circuito LC sintonizado para a frequ\u00eancia de RM. Abaixo est\u00e1 um exemplo de coloca\u00e7\u00e3o dessa estrutura de metamaterial entre as pernas do paciente que est\u00e1 passando pelo tomografia, e as imagens obtidas em seguida. Se voc\u00ea n\u00e3o se esqueceu do meu conselho de ler meu artigo anterior sobre RM, voc\u00ea j\u00e1 sabe que, para obter uma imagem de alguma parte do corpo do paciente, \u00e9 necess\u00e1rio coletar fracos e rapidamente decaindo sinais nucleares com a ajuda de uma antena pr\u00f3xima \u2013 a bobina. <\/p>\n

A superlente de metamaterial permite aumentar a \u00e1rea de atua\u00e7\u00e3o da bobina padr\u00e3o. Por exemplo, visualizar ambas as pernas do paciente ao mesmo tempo em vez de apenas uma. A m\u00e1 not\u00edcia \u00e9 que a posi\u00e7\u00e3o da superlente deve ser ajustada de uma forma espec\u00edfica para melhor manifestar o efeito, e a pr\u00f3pria superlente \u00e9 bastante cara de se fabricar. Se voc\u00ea ainda n\u00e3o entendeu por que esta lente \u00e9 chamada de super-, observe as suas dimens\u00f5es na foto e ent\u00e3o compreenda que ela funciona com uma onda de cerca de cinco metros!<\/p>\n

Sob a letra b) \u00e9 demonstrada a constru\u00e7\u00e3o do endosc\u00f3pio. Na ess\u00eancia, o endosc\u00f3pio para RM \u00e9 uma matriz de fios paralelos, atuando como um guia de ondas. Ele permite dispersar espacialmente a regi\u00e3o da qual a bobina recebe o sinal dos n\u00facleos e a pr\u00f3pria bobina a uma dist\u00e2ncia consider\u00e1vel \u2013 at\u00e9 o ponto em que a antena receptora pode estar completamente fora do criostato do tom\u00f3grafo, longe do campo magn\u00e9tico permanente. Nas imagens inferiores da aba b) est\u00e3o apresentadas fotos obtidas para um vaso especial preenchido com l\u00edquido \u2013 o fantoma. A diferen\u00e7a entre elas \u00e9 que as imagens rotuladas como \u201cendosc\u00f3pio\u201d foram obtidas quando a bobina estava a uma dist\u00e2ncia consider\u00e1vel do fantoma, onde, sem o endosc\u00f3pio, seria absolutamente imposs\u00edvel detectar os sinais dos n\u00facleos.<\/p>\n

Se falarmos sobre uma das \u00e1reas mais promissoras de aplica\u00e7\u00e3o de metamateriais em RM, e a mais pr\u00f3xima de sua implementa\u00e7\u00e3o pr\u00e1tica (na qual acabei me envolvendo) \u2013 \u00e9 a cria\u00e7\u00e3o de bobinas sem fio. Vale esclarecer que n\u00e3o se trata de Bluetooth ou outra tecnologia sem fio de transmiss\u00e3o de dados. \"Sem fio\" neste caso significa a exist\u00eancia de uma conex\u00e3o indutiva ou capacitiva entre duas estruturas ressonantes \u2013 a antena transmissora e receptora, assim como o metamaterial. Na concep\u00e7\u00e3o, isso se apresenta da seguinte forma:<\/p>\n

\"Analisando
\n\u00c0 esquerda, \u00e9 mostrado como geralmente ocorre o procedimento de RM: o paciente est\u00e1 deitado dentro do criostato na zona de um campo magn\u00e9tico est\u00e1tico homog\u00eaneo. No t\u00fanel do tom\u00f3grafo, est\u00e1 instalada uma grande antena, chamada de \"gaiola de p\u00e1ssaro\". Uma antena dessa configura\u00e7\u00e3o permite girar o vetor do campo magn\u00e9tico de radiofrequ\u00eancia com a frequ\u00eancia de precess\u00e3o dos n\u00facleos de hidrog\u00eanio (para m\u00e1quinas cl\u00ednicas, isso geralmente varia de 40 a 120 MHz, dependendo da magnitude do campo magn\u00e9tico est\u00e1tico, que varia de 1T a 3T, respectivamente), fazendo com que absorvam energia e, em seguida, a emitam em retorno. O sinal de resposta dos n\u00facleos \u00e9 muito fraco e, enquanto ele percorre os condutores da grande antena, inevitavelmente se atenua. Por essa raz\u00e3o, em RM, para a recep\u00e7\u00e3o de sinais, s\u00e3o utilizadas bobinas locais posicionadas pr\u00f3ximas. Na imagem do centro, por exemplo, \u00e9 mostrada uma situa\u00e7\u00e3o t\u00edpica de escaneamento do joelho. Com a ajuda de metamateriais, \u00e9 poss\u00edvel criar um ressonador que ser\u00e1 indutivamente conectado \u00e0 gaiola de p\u00e1ssaro. Basta colocar esse dispositivo pr\u00f3ximo \u00e0 \u00e1rea desejada do corpo do paciente e o sinal a partir dali ser\u00e1 recebido t\u00e3o bem quanto por uma bobina local! Se a implementa\u00e7\u00e3o do conceito for bem-sucedida, os pacientes n\u00e3o precisar\u00e3o mais se preocupar com fios, tornando o procedimento de diagn\u00f3stico por RM mais confort\u00e1vel.<\/p>\n

Foi exatamente isso que tentei criar inicialmente, mergulhando fios na \u00e1gua e tentando escanear uma laranja. Os fios submersos na \u00e1gua da primeira imagem deste artigo \u2013 nada mais s\u00e3o do que meta\u00e1tomos, cada um representando um dipolo de meia-onda \u2013 uma das constru\u00e7\u00f5es de antena mais conhecidas, familiar para qualquer radioamador.
\nEles n\u00e3o s\u00e3o imersos na \u00e1gua apenas para prevenir que peguem fogo na resson\u00e2ncia magn\u00e9tica (embora isso tamb\u00e9m ajude), mas para reduzir a sua comprimento de resson\u00e2ncia exatamente ao valor igual \u00e0 raiz quadrada da permissividade diel\u00e9trica da \u00e1gua.
\n\"Analisando
\nEssa t\u00e9cnica j\u00e1 \u00e9 utilizada h\u00e1 muito tempo em receptores de r\u00e1dio, enrolando fio em um peda\u00e7o de ferrite \u2014 a chamada antena de ferrite. Apenas o ferrite tem alta permeabilidade magn\u00e9tica, e n\u00e3o diel\u00e9trica, mas, no entanto, funciona da mesma forma, permitindo reduzir as dimens\u00f5es de resson\u00e2ncia da antena. Infelizmente, no MRI n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel usar ferrite, pois ele \u00e9 magn\u00e9tico. A \u00e1gua \u00e9 uma alternativa barata e acess\u00edvel.<\/p>\n

\u00c9 evidente que, para calcular todas essas coisas, \u00e9 necess\u00e1rio construir modelos matem\u00e1ticos complexos que levem em conta a inter-rela\u00e7\u00e3o entre elementos de resson\u00e2ncia, par\u00e2metros do meio e fontes de radia\u00e7\u00e3o... ou voc\u00ea pode se beneficiar dos frutos do progresso e usar software para modelagem eletromagn\u00e9tica num\u00e9rica, que qualquer estudante consegue manusear (exemplos not\u00e1veis \u2014 CST, HFSS). O software permite criar modelos 3D de ressonadores, antenas, circuitos el\u00e9tricos, adicionar pessoas \u2014 na verdade, tudo que voc\u00ea quiser, o \u00fanico limite \u00e9 a imagina\u00e7\u00e3o e a capacidade computacional dispon\u00edvel. Os modelos constru\u00eddos s\u00e3o divididos em malhas, nas quais as conhecidas equa\u00e7\u00f5es de Maxwell s\u00e3o resolvidas.
\nAqui est\u00e1 um exemplo de modelagem do campo magn\u00e9tico de radiofrequ\u00eancia dentro da antena mencionada anteriormente, tipo gaiola de passarinhos:<\/p>\n

\"Analisando
\nImediatamente se torna bastante claro como o campo gira. \u00c0 esquerda, vemos a situa\u00e7\u00e3o quando dentro da antena h\u00e1 uma caixa com \u00e1gua, e \u00e0 direita \u2014 quando a mesma caixa est\u00e1 sobre um ressonador de fios com comprimento de resson\u00e2ncia. \u00c9 vis\u00edvel como o campo magn\u00e9tico \u00e9 significativamente intensificado devido aos fios. Ap\u00f3s me familiarizar com o CST e otimizar minha constru\u00e7\u00e3o l\u00e1, criei novamente um metamaterial que realmente permitiu aumentar o sinal no tom\u00f3grafo cl\u00ednico padr\u00e3o de 1,5T. Ele ainda era uma caixa (na verdade, mais bonita, feita de acr\u00edlico), preenchida com \u00e1gua e um conjunto de fios. Desta vez, a estrutura foi otimizada em termos de condi\u00e7\u00f5es de resson\u00e2ncia, especificamente: sele\u00e7\u00e3o do comprimento dos fios, suas posi\u00e7\u00f5es, bem como a quantidade de \u00e1gua. Aqui est\u00e1 o que resultou com o tomate:
\n\"Analisando
\nA primeira varredura do tomate foi feita em uma grande antena. No final, s\u00f3 obtivemos ru\u00eddo com contornos vagamente percept\u00edveis. Na segunda vez, coloquei o fruto em uma nova estrutura de resson\u00e2ncia. N\u00e3o me preocupei em criar mapas coloridos ou algo parecido, pois o efeito \u00e9 evidente. Dessa forma, com minha pr\u00f3pria experi\u00eancia, embora tendo gastado muito tempo, provei que a concep\u00e7\u00e3o funciona. <\/p>\n

Entendo o que voc\u00ea est\u00e1 pensando \u2014 laranjas, tomates \u2014 isso tudo n\u00e3o \u00e9 o suficiente, onde est\u00e3o os testes em humanos?
\nEles realmente foram realizados<\/noindex>:
\n\"Analisando
\nA m\u00e3o do volunt\u00e1rio, que passa pela resson\u00e2ncia magn\u00e9tica, est\u00e1 pousada na mesma caixa. Na verdade, a \u00e1gua na caixa, por conter hidrog\u00eanio, tamb\u00e9m \u00e9 facilmente vis\u00edvel. O aumento do sinal ocorre na regi\u00e3o do pulso, que est\u00e1 em contato com o ressonador, enquanto as outras partes do corpo s\u00e3o menos vis\u00edveis. \u00c9 claro que um efeito semelhante, ou at\u00e9 melhor, pode ser alcan\u00e7ado utilizando bobinas cl\u00ednicas padr\u00e3o. Mas o fato de que \u00e9 poss\u00edvel fazer essas coisas, simplesmente combinando espa\u00e7o, \u00e1gua e fios de maneira adequada, \u00e9 impressionante. Ainda mais surpreendente \u00e9 que esse conhecimento pode ser obtido por meio do estudo de fen\u00f4menos aparentemente n\u00e3o relacionados, como a refra\u00e7\u00e3o da luz. <\/p>\n

Para aqueles que ainda n\u00e3o est\u00e3o cansados<\/b>Atualmente, a estrutura da caixa com \u00e1gua j\u00e1 foi melhorada. Agora \u00e9 apenas uma placa de circuito impressa que permite localizar o campo magn\u00e9tico da grande antena externa ao seu redor. E sua \u00e1rea de trabalho \u00e9 maior do que a da constru\u00e7\u00e3o anterior:
\n\"Analisando
\nAs fitas coloridas mostram a intensidade do campo magn\u00e9tico sobre a estrutura quando excitada por uma fonte externa de ondas eletromagn\u00e9ticas. A estrutura plana representa uma t\u00edpica linha de transmiss\u00e3o, conhecida na engenharia de r\u00e1dio, mas pode ser considerada simultaneamente um metamaterial para resson\u00e2ncia magn\u00e9tica. Esta \"bobina sem fio\" j\u00e1 pode competir com as bobinas padr\u00e3o em homogeneidade do campo gerado a certa profundidade no objeto de escaneamento:
\n\"Analisando
\nA anima\u00e7\u00e3o mostra, camada por camada, um mapa de sinal colorido dentro de uma caixa com \u00e1gua em uma resson\u00e2ncia magn\u00e9tica (RM). A cor indica a intensidade dos sinais dos n\u00facleos de hidrog\u00eanio. No canto superior esquerdo, um segmento de uma bobina padr\u00e3o \u00e9 usado como receptor para escanear a parte das costas. No canto inferior esquerdo, a caixa est\u00e1 sobre um ressonador em forma de placa de circuito. No canto inferior direito, um grande antena embutida no t\u00fanel do tom\u00f3grafo recebe o sinal. Eu comparei a homogeneidade do sinal na \u00e1rea delimitada por um ret\u00e2ngulo. A uma certa altura, o metamaterial funciona melhor do que a bobina em termos de homogeneidade do sinal. Para tarefas cl\u00ednicas, isso pode n\u00e3o ser uma conquista significativa, mas quando se trata de instala\u00e7\u00f5es cient\u00edficas de RM, onde ratos s\u00e3o escaneados, isso pode ajudar a obter um aumento no sinal e redu\u00e7\u00e3o da pot\u00eancia necess\u00e1ria dos pulsos de r\u00e1dio que excitam. <\/p>\n

\nSobre \"aumentou em 2 vezes\" no in\u00edcio do artigo \u2014 \u00e9 claro que \u00e9 mais uma cria\u00e7\u00e3o do amor n\u00e3o correspondido dos jornalistas pelos cientistas, mas tamb\u00e9m n\u00e3o se pode dizer que essas pesquisas sejam vazias, o que \u00e9 respaldado pelo interesse neste tema em grupos cient\u00edficos ao redor do mundo. \u00c9 surpreendente, mas pesquisas est\u00e3o sendo feitas aqui na R\u00fassia, embora, com base na minha experi\u00eancia pessoal, isso seja mais uma exce\u00e7\u00e3o rara. Existem muitos problemas n\u00e3o resolvidos relacionados \u00e0 aplica\u00e7\u00e3o de metamateriais na RM. Al\u00e9m da localiza\u00e7\u00e3o dos campos magn\u00e9ticos para obter uma boa imagem, n\u00e3o se deve esquecer dos campos el\u00e9tricos, que levam ao aquecimento dos tecidos, bem como \u00e0 absor\u00e7\u00e3o de energia do campo de radiofrequ\u00eancia por pacientes em exame. Para esses aspectos, no uso cl\u00ednico, deve haver um controle especial, que se torna muito mais complicado com o uso de ressonadores que localizam os campos. Por enquanto, metamateriais para RM permanecem no \u00e2mbito de pesquisas cient\u00edficas, mas os resultados obtidos s\u00e3o j\u00e1 bastante interessantes e, possivelmente, no futuro, o procedimento de RM mudar\u00e1 para melhor, tornando-se mais r\u00e1pido e seguro.
\n
Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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