Катушка в магнитно-резонансном томографе (МРТ) улавливает радиочастотный сигнал от атомов водорода — подобно тому, как антенна принимает передачу далёкой радиостанции. Однако этот сигнал крайне слаб, и если усилитель вносит собственный шум, итоговое изображение становится зернистым. В аппаратах со слабым магнитным полем (которые дешевле и компактнее, чем системы с сильными полями) мало подходящих малошумящих усилителей, и они дороги.
Инженеры разработали усилитель на основе обычных биполярных транзисторов — недорогих компонентов, доступных в любом магазине электроники. Схема спроектирована так, что усилитель добавляет минимум шума (менее 1,3 децибела) и обладает низким входным сопротивлением — 3 Ома. Низкое входное сопротивление критично: катушки в массиве перестают «перекрикивать» друг друга, и каждая воспринимает сигнал только от своего участка тела.
Усилитель испытали на частотах 3 и 21,2 МГц, а также в реальном томографе с магнитным полем 0,5 тесла. Полученные изображения оказались чёткими, а сигнал — сильным. По сравнению с коммерческим усилителем для этих частот, самодельная разработка показала лучшие шумовые характеристики и обошлась в разы дешевле.
Такой подход открывает путь к недорогим аппаратам МРТ для клиник, у которых нет средств на сверхпроводящие магниты. Слабое магнитное поле не только снижает стоимость, но и безопаснее для пациентов с имплантами.
При 0,5 тесла частота сигнала от водорода — около 21 МГц, это близко к коротковолновому радиодиапазону, где работают любительские радиостанции.