Bild der Woche
Mit Fahrradhelm ins MRT
MRT-Mütze aus Metamaterial macht Scans schneller und günstiger
Was aussieht wie ein bizarrer Fahrradhelm oder ein Gerät aus Doc Browns Labor in Zurück in die Zukunft soll dabei helfen, MRT-Hirnscans schärfer, schneller und günstiger zu machen. Denn trotz seines verspielten Aussehens handelt es sich bei dem Gerät auf dem Kopf von Ke Wu (Bild oben) in Wirklichkeit um ein Metamaterial, in dem eine Menge physikalisches, technisches und mathematisches Know-how steckt.
Kurz erklärt: Metamaterialien
Metamaterialien sind eine Art technischer Struktur, die aus kleinen Einheitszellen besteht. Einzeln betrachtet, sind sie recht unspektakulär. Aber wenn sie auf präzise Weise gruppiert werden, erhalten sie sozusagen Superkräfte, die in der Natur nicht vorkommen. Metamaterialien helfen zum Beispiel dabei, Schall oder elektromagnetische Wellen zu verbiegen, absorbieren oder manipulieren.
Jede Einheitszelle, auch Resonator genannt, ist in der Regel in einem sich wiederholenden Muster in Reihen und Spalten angeordnet. Sie können in verschiedenen Größen und Formen gestaltet und in unterschiedlichen Ausrichtungen platziert werden, je nachdem, welche Wellen sie beeinflussen sollen.
MRT-Helm aus Metamaterial
Ein Team um Ke Wu und Xin Zhang von der Boston University sah in einer solchen Struktur nun die Möglichkeit, das Ergebnis einer Magnetresonanztomographie (MRT) zu verbessern - der MRT-Helm war geboren. Dieser besteht aus einer Reihe von magnetischen Metamaterialresonatoren, die aus 3D-gedruckten Kunststoffrohren bestehen, die mit Kupferdrähten umwickelt, zu einem Array gruppiert und präzise angeordnet sind, um das Magnetfeld des MRT-Geräts zu kanalisieren.
Die Platzierung des magnetischen Metamaterials in der Nähe des zu scannenden Körperteils könnte laut Zhang MRTs kostengünstiger und zeitsparender für Ärzte, Radiologen und Patienten machen - und das bei verbesserter Bildqualität. Das magnetische Metamaterial könnte auch in Verbindung mit billigeren Niederfeld-MRT-Geräten eingesetzt werden, um das Bildgebungsverfahren insbesondere in Entwicklungsländern breiter verfügbar zu machen.
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