¿Son posibles las máquinas de resonancia magnética portátil?

La resonancia magnética portátil es casi imposible,

Puede hacerse posible, solo cuando el tamaño de los imanes Superconductores que utiliza se reduce drásticamente con tecnologías superiores, que no tenemos en la actualidad.

El campo magnético mínimo requerido en MRI es generalmente 1.5T (telsa). Donde la magnitud del registro magnético en la superficie de la Tierra oscila entre 25 y 65 micro teslas.

En la actualidad, los sistemas 1.5T y 3T están disponibles en el mercado.

Para crear un campo magnético en Telsa, se necesitan imanes superconductores.

Fig1: imanes superconductores

Los imanes superconductores deben enfriarse a temperaturas criogénicas para que funcionen. En otras palabras, solo a temperaturas criogénicas, el cable puede conducir una corriente eléctrica mucho más grande que el cable común, creando campos magnéticos intensos.

El helio líquido se utiliza como refrigerante para la mayoría de los bobinados superconductores, incluso aquellos con temperaturas críticas muy por encima de su punto de ebullición de 4,2 K. Esto se debe a que a menor temperatura, mejores devanados superconductores funcionan.

Fig2: Supercooling por refrigerante líquido helio.

Solo cuando hay una tecnología que puede producir de manera eficiente un campo magnético alto sin ningún sistema criogénico, y en una forma práctica, pueden ser posibles sistemas de IRM mini portátiles.

Cualquiera que trabaje en el mundo de la asistencia sanitaria sabe que lo imposible no se mantiene así por mucho tiempo. A principios de 2015, los ingenieros del Laboratorio Nacional Los Alamos (LANL) comenzaron a trabajar en una MRI portátil o de campo de batalla. Un dispositivo de resonancia magnética mucho más pequeño y económico que podría implementarse para diagnosticar lesiones y enfermedades en zonas de guerra y países en desarrollo donde el acceso es severo limitado.

Las máquinas de MRI estándar como las que se usan en los hospitales dependen de mucha energía y sofisticados sistemas de enfriamiento para crear los potentes campos magnéticos que producen imágenes de alta calidad por las que son conocidos. Es por eso que los investigadores, ingenieros y LANL están intentando desarrollar un dispositivo que usa campos magnéticos mucho más bajos para producir los mismos resultados. De hecho, los campos magnéticos que son mucho más bajos en magnitud se asemejan mucho a los campos magnéticos siempre presentes de la Tierra que son imperceptibles sin equipos complejos.

Denominado Dispositivo Superconductor de Interferencia Cuántica o dispositivo SQUID, esta máquina mucho más pequeña es extremadamente sensible. De hecho, puede detectar un cambio de energía tanto como 100 mil millones de veces más débil que la energía electromagnética que mueve una aguja de la brújula. Esto significa que se necesita menos energía para generar los campos magnéticos necesarios para producir las imágenes altamente detalladas que crean las máquinas de resonancia magnética. También significa que el SQUID se puede utilizar alrededor de metal, que es extremadamente importante en entornos menos controlados, como un médico de batalla puede encontrar.

Desafortunadamente, esta sensibilidad también significa que el dispositivo SQUID es susceptible a interferencias externas, que pueden ser desde un automóvil que pasa hasta las ondas de radio emitidas por la estación de radio FM estándar.

El objetivo final de los investigadores e ingenieros de LANL es crear una máquina pequeña y lo suficientemente eficiente desde el punto de vista energético como para funcionar con una fuente de alimentación tan pequeña como una batería de automóvil. Su máquina deberá ser capaz de trabajar en primera línea y en los países en desarrollo donde la potencia es limitada, por lo que el equipo de LANL tendrá que crear algo que pueda funcionar en un entorno sin blindaje y al mismo tiempo producir resultados que sean tan confiables como las máquinas MRI actuales. Estas máquinas más pequeñas también costarán menos que las máquinas tradicionales de MRI, lo que las hará más disponibles, más fáciles de producir y distribuir en todo el mundo.

Salir de las salas blindadas construidas para máquinas MRI y las condiciones precisas de laboratorio creadas para las pruebas sigue siendo un obstáculo importante que debe superarse. Actualmente, el equipo planea proteger la máquina SQUID con una serie ligera de bobinas de alambre para que no se vea afectada por la interferencia de fuentes externas, pero quedan años de prueba antes de que cualquier equipo pueda considerarse una MRI verdaderamente portátil.

Independientemente de cómo la búsqueda de más costo y energía MRI efectiva sea segura, los investigadores e ingenieros continuarán superando los límites de la tecnología de imágenes médicas, mejorando los equipos existentes y creando nuevos equipos revolucionarios que pueden cambiar la imagen de la medicina en los hospitales y en el campo.

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Cuando preguntas “imposible”, estableces un estándar severo.

Trabajé para una compañía que construyó y vendió una máquina de resonancia magnética cuyo imán pesaba menos de 200 libras. Podría haberse hecho mucho más liviano, ¡así que se está acercando! Existen divulgaciones de patentes para dispositivos relacionados con MRI que se insertan en el cuerpo.

Los principios de MRI se utilizan en otros dispositivos utilizados en la detección de minas y en sondas enviadas a través de pozos de petróleo. Estos no son adecuados para imágenes humanas, pero están relacionados.

La parte más pesada y voluminosa de una resonancia magnética es el imán. En teoría, es posible usar el campo magnético de la tierra (el campo de fondo que hace girar una aguja de la brújula) como el imán. En la práctica, esto parece imposible en este momento. Pero tal vez con los avances en las antenas de RF y otras áreas, podría suceder.