Sensor autónomo mejora la eficiencia de las resonancias magnéticas

Las imágenes por resonancia magnética se utilizan comúnmente para diagnosticar una variedad de afecciones, desde enfermedades hepáticas hasta tumores cerebrales. Durante una exploración por resonancia magnética, el paciente debe permanecer completamente quieto durante varios minutos seguidos; de lo contrario, podrían aparecer "artefactos de movimiento" y desenfocar la imagen final. Para garantizar una imagen clara, es necesario identificar el movimiento del paciente tan pronto como ocurra, lo que permitirá que se detenga el escaneo y que el técnico tome uno nuevo. El seguimiento del movimiento podría lograrse utilizando sensores integrados en la mesa de resonancia magnética; sin embargo, no se pueden utilizar materiales magnéticos porque los metales interfieren con la propia tecnología de resonancia magnética. Una tecnología que se adapta bien a esta situación única y evita la necesidad de componentes metálicos o magnéticos es el nanogenerador triboeléctrico (TENG), que se alimenta a sí mismo utilizando electricidad estática generada por la fricción entre polímeros. Ahora, los investigadores han diseñado un sensor basado en TENG que podría incorporarse a una máquina de resonancia magnética para ayudar a prevenir artefactos de movimiento.

El sensor autoalimentado desarrollado por investigadores de la Academia China de Ciencias (Beijing, China) detecta movimiento y apaga una resonancia magnética en tiempo real, mejorando el proceso para pacientes y técnicos. El equipo creó el TENG intercalando dos capas de película plástica pintada con tinta conductora a base de grafito alrededor de una capa central de silicona. Estos materiales se eligieron específicamente porque no interferirían con una exploración por resonancia magnética. Cuando se presionaban entre sí, las cargas electrostáticas de la película plástica se movían hacia la tinta conductora, creando una corriente que luego podía fluir a través de un cable.

Imagen: El sensor autopotenciado unido a un reposacabezas dentro de una máquina de resonancia magnética detecta el movimiento del paciente en tiempo real (foto cortesía de los sensores ACS 2024, doi: 10.1021/acssensors.4c00319)

Este sensor se incorporó a una mesa de resonancia magnética diseñada para colocarse debajo de la cabeza del paciente. En las pruebas, cuando una persona giraba la cabeza de un lado a otro o la levantaba de la mesa, el sensor detectaba estos movimientos y transmitía una señal a una computadora. Luego, sonó una alerta audible, apareció una ventana emergente en la computadora del técnico y cesó la exploración por resonancia magnética. Los investigadores dicen que este trabajo podría ayudar a que las exploraciones por resonancia magnética sean más eficientes y menos frustrantes tanto para los pacientes como para los técnicos al producir mejores imágenes durante un solo procedimiento.

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Academia China de las Ciencias