Peter Mansfield
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Peter Mansfield. Físico británico galardonado con el Premio Nobel de Fisiología en 2003 por invención y desarrollo de la resonancia magnética nuclear. Compartido con Paul Christian Lauterbur.
Sumario
Sintesís biográfica
Nació el 9 de octubre 1933 en Lambeth, Londres, el más joven de tres hermanos. Creció en Camberwell, a diez minutos a pie de Camberwell Green, el epicentro de la ciudad.
Su padre Sidney George Mansfield trabajaba para la Compañía de Gas del Sur Metropolitana, como instalador de gas. Su madre, Lillian Rose, era la más joven de tres hijas. Sus dos hermanos, William Conrad, el mayor, y Sidney Albert.
Estudios
Después de la guerra pasó la escuela secundaria en Peckham.
Trabajo
Dejó la escuela a los 15 años y comenzó a trabajar como asistente de una imprenta. Esto fue hasta los de 18 años cuando comienza a trabajar en el entonces Ministerio de Abastecimiento en el Departamento de propulsión de cohetes de Westcott, Buckinghamshire. Después es llamado al Servicio Nacional de servir en el ejército durante dos años, y a su regreso a Westcott Servicio Nacional en 1954. Estudió para los niveles avanzados a tiempo parcial durante aproximadamente dos años y es ahí que gana una beca a la Universidad.
La enseñanza universitaria
En 1956 entró en el Queen Mary College, Universidad de Londres. Donde realiza estudios sobre el espectrómetro de RMN portátil para medir el campo magnético de la tierra. Hacia el final de sus estudios universitarios Jack Powles, le ofreció un puesto en su grupo de investigación que trabajaba en RMN.
Jack Powles era profesor adjunto de Física e investigaba sobre el movimiento molecular en una gama de materiales, en forma de líquidos. Y la tarea de Peter consistía en construir un espectrómetro de RMN pulsada para estudiar los sistemas de polímero sólido. Fue durante este período que descubrió lo que más tarde llamados "ecos sólidos. Esto fue durante sus estudios de doctorado.
Traslado hacia Estados Unidos
Viaja a los Estados Unidos para realizar sus estudios post-doctoral por un periodo corto. Y trabajo con el profesor Charlie Slichter en la Universidad de Illinois en Urbana, Illinois.
Se Casó con Jean Margaret Kibble, el1 de septiembre de 1962 y se traslada definitivamente para la Universidad de Illinois en octubre de 1962. Trabaja en el estudio de RMN de metales dopados. Un artículo científico por Kohn y Vosko había predicho que la conducción dispersión de electrones alrededor de los centros de zinc se comportaría de manera periódica de modo que la resonancia se desplaza de átomos de cobre que varían en conchas alrededor de los centros de dispersión de zinc y estos cambios serían medible mediante la búsqueda de baja amplitud bandas laterales en las resonancias de cobre de los dos isótopos de cobre. Su tarea fue la de construir un espectrómetro de resonancia doble capaz de mirar a las resonancias de cobre en un modo pulsado y en segundo lugar, para producir monocristales de cobre dopado como muestras adecuadas para su estudio. La construcción del aparato fue relativamente sencillo ya que ya había construido un nuevo espectrómetro de pulsos en Londres, pero la producción de un solo cristal de cobre con superficie suficiente para dar una señal de la decadencia de inducción libre medible. Se trataba de hacer crecer un cristal único y cortar en láminas finas para dar suficiente superficie. El proceso de corte se realizó con un proceso de corte electro-chispa que dejan las superficies perturbadas gravemente por lo que era necesario para grabar las superficies dañadas para dejar al descubierto una superficie limpia sin daños.
Mientras estaba ocupado en el Departamento de Física de su esposa tomó un puesto de trabajo en el Centro de Salud de la Universidad como Secretaria.
Regreso a Gran Bretaña
Después de que el período de dos años regresa a Londres, donde el Profesor Raymond Andrew le había ofrecido una cátedra en la Universidad de Nottingham. Allí continuaria sus estudios sobre RMN junto a Don Ware que venía de UBC en Canadá. Tenía una maestría en RMN del Departamento de Química de la UBC. En 1972 el Dr. Alan Garroway, se unió al grupo para estudiar las técnicas de multi-pulso. Había realizado sus estudios sobre el uso de RMN para estudiar el flujo de fluido.
Nacimiento de la Resonancia Magnética
Ya habían agotado todos los materiales disponibles para el estudio de la anisotropía de desplazamiento químico. Entre los resultados que habían obtenido estaba un alargamiento extremo del decaimiento de inducción libre de flúor en un solo cristal de fluoruro de calcio. Comenzó a estudiar mediante la eliminación de la interacción dipolo-dipolo en fluoruro de calcio que debería ser posible, al menos teóricamente, para observar la estructura atómica de flúor mediante la imposición de un gradiente de campo magnético externo.
A principios de 1974 viajó a la India para impartir una Conferencia Internacional sobre la RMN. Durante este viaje concibió un enfoque diferente a la imagen que se llama el método "punto sensible" de la imagen. Mediante la aplicación de gradientes de campo magnético dependientes del tiempo a lo largo de dos ejes ortogonales que fueron capaces de definir un punto de volumen de la muestra que podría ser barrido interrogar con ello todo el plano, punto por punto, para producir una imagen. Inevitablemente, esto era un proceso extremadamente lento. Preocupado con la velocidad de imagen y también la cuestión de la definición en rodajas. Después de mucho pensamiento y la discusión con Peter Grannell idearon un método de selección de sector que parecía que podría funcionar razonablemente bien. Alan Garroway también vino con un método diferente de selección de sector mediante una serie de pulsos cortos para definir el sector, donde surge el método de obtener una imagen scan line. En este método, una línea de la magnetización en una muestra se excita selectivamente. Este proceso se repitió hasta que el objeto había sido escaneado. La técnica era mucho más rápida que el método de exploración del punto sensible de Hinshaw y también resultó ser más rápido que el método de reconstrucción de proyección de Paul Lauterbur. Sin embargo, se utilizó análisis de la línea de producir una serie de imágenes y, en particular, que se utilizó para escanear el dedo de uno de sus estudiantes. Los tiempos de exploración de estas imágenes los dedos eran 15-23 minutos. Estas fueron las primeras imágenes de un sujeto humano vivo y se presentaron en una reunión especial del Consejo de Investigación Médica, que se reunió en 1976 para examinar la labor de los diversos grupos de imágenes que habían surgido tanto en Nottingham y también en Aberdeen. Todos los grupos se disputan el apoyo MRC y esta reunión fue convocada especialmente para examinar el tema y decidir la mejor manera de apoyar el trabajo. Las imagenes que demuestran la anatomía humana en vivo fueron anotados por el Profesor Rex Coupland, entonces jefe del Departamento de Morfología Humana. Produjeron una respuesta sorprendente en esta reunión.
Mansfield pasa por ser el pionero en la utilización de las imágenes de la resonancia magnética en el campo de la medicina. En la década de los setenta empezó a investigar en este campo en la Universidad de Nottingham, que aún hoy destaca las labores de este científico como el artífice de una de las invenciones más importantes de los últimos cincuenta años logradas desde ese centro universitario. Desarrolló el proceso necesario para aprovechar los gradientes en un campo magnético. Demostró cómo las señales podían ser evaluadas matemáticamente y analizadas informáticamente para poder plasmarlas en imágenes. Además demostró en teoría cómo acelerar la toma de imágenes, algo que no pudo ponerse en práctica hasta unos diez años después.
Resultados
Sus descubrimientos permitieron el desarrollo de un moderno método indoloro que produce imágenes tridimensionales de los órganos dentro del cuerpo humano, conocido como imágenes de resonancia magnética (MRI), la técnica, ahora rutinaria, posibilita ver la extensión de un tumor, localizar una inflamación en el sistema nervioso, e incluso ver el corazón palpitando. El MRI ha ayudado a reemplazar los exámenes invasivos y a reducir el riesgo y malestares para millones de personas que tienen que someterse a exámenes médicos previos a cirugías. La Asamblea ha destacado que la técnica es especialmente valiosa para imágenes detalladas del cerebro y la médula espinal, y el diagnóstico, tratamiento y seguimiento del cáncer. Las innovaciones de los premiados están basadas en el descubrimiento, hace 30 años, de cómo el núcleo atómico rota en un campo magnético. Felix Bloch y Edward Mills Purcell obtuvieron en 1952 el Nobel de Física por este hallazgo. Hoy en día más de 60 millones de exámenes de MRI se realizan anualmente y hay unas 22.000 cámaras de MRI en todo el mundo.
Principales galardones
La Asamblea del Nobel ha concedido el prestigioso galardón a Mansfield y Lauterbur por que
En el 2003 le concedieron el Premio Nobel de Medicina o Fisiología
