Uma nova técnica de ressonância magnética consegue gravar uma pessoa cantando

A ressonância magnética é uma bela tecnologia capaz de olhar dentro de um ser humano. Mas para que isso dê certo, essas máquinas exigem que o paciente fique totalmente imóvel durante o processo. Pesquisadores da Universidade de Illinois, nos EUA, podem ter descoberto uma forma de capturar até 100 quadros por segundo em uma máquina de ressonância magnética, o que permitiria gravar pacientes em movimento.

A necessidade de técnicas mais rápidas de ressonância magnética surgiu quando um membro do corpo docente do Instituto Beckman para a Ciência e Tecnologia Avançada da Universidade de Illinois queria estudar como os músculos da laringe funcionavam em pacientes idosos enquanto eles cantavam, na tentativa de ajudá-los a ter vozes mais poderosas e pronunciadas. O problema com as máquinas de ressonância magnética era que elas só capturavam imagens a cerca de 10 quadros por segundo, o que era demorado demais para estudar o que acontecia com os 100 ou mais músculos usados durante o canto.

Então Zhi-Pei Liang, um professor de engenharia elétrica e computação no instituto, trabalhou com sua equipe para desenvolver uma nova metodologia para extrair mais quadros de máquinas de ressonância magnética — o que acaba sendo uma solução muito mais barata do que tentar reconstruir e recriar do zero o design de um dispositivo incrivelmente caro. Veja como a nova técnica que eles desenvolveram foi descrita em uma edição da Magnetic Resonance in Medicine:

Um método foi desenvolvido para capturar imagens de discurso dinâmico em alta velocidade e dispersão das imagens dinâmicas do movimento articulatório durante a fala. O método proposto inclui: (a) nova estratégia de aquisição de dados que coleta navegadores em espiral com alta taxa de quadros temporais e (b) um método de reconstrução de imagem que deriva subespaços temporais a partir de navegadores e reconstrói imagens de alta resolução a partir de dados obtidos em amostras dispersas com restrições de baixa classificação e esparsidade conjuntas.

Parece bastante complexo, mas, basicamente, o que Zhi-Pei Liand e sua equipe fizeram foi encontrar uma forma de gerar quadros adicionais nos dados de imagens que as máquinas de ressonância magnética conseguem capturar. Ao focar em regiões menores da imagem geral, eles conseguiram capturar dados de movimentos com taxas de quadros maiores. E ao usar os dados eles conseguiram reconstruir imagens adicionais que aumentaram a taxa de quadros significativamente.

Se você entender um pouco sobre como funcionam as máquinas de ressonância magnética, você talvez compreenda como elas geram um campo magnético intenso que é forte o bastante para sugar cadeiras de metal. E elas também são muito barulhentas. Então para gravar o paciente no vídeo acima cantando If I Only Had a Brain os pesquisadores precisaram usar microfones de fibra óptica com cancelamento de ruído e depois sincronizar o áudio com as imagens. [YouTube via Mental Floss]