¿Qué es una jaula de Faraday?
Una jaula de Faraday es un recinto construido con material conductor —por ejemplo cobre, aluminio o acero— diseñado para bloquear o atenuar campos electromagnéticos. En resonancia magnética, se usa principalmente como blindaje de radiofrecuencia para impedir que señales externas entren a la sala y contaminen la imagen.
Su principio es simple: cuando una onda electromagnética incide sobre una superficie conductora continua, las cargas libres del metal se redistribuyen y generan campos que se oponen a la perturbación. El resultado práctico es que gran parte de la energía se refleja, se absorbe o se deriva a tierra.
En una sala MRI, la jaula no es un accesorio: forma parte de la infraestructura crítica. Sin ella, el sistema puede recibir interferencias de radio, telefonía, redes inalámbricas, fuentes conmutadas, iluminación defectuosa o equipos eléctricos cercanos.
No es blindaje magnético. La jaula de Faraday trabaja sobre campos eléctricos y ondas RF. El campo magnético estático B₀ del resonador requiere otro tipo de control: ubicación, líneas de 5 gauss, blindaje activo o blindaje magnético con acero.
Sí es blindaje RF. Su objetivo es mantener la sala limpia de ruido electromagnético en el rango de operación del equipo.
Cómo bloquea la interferencia
La onda RF llega al metal
Una señal externa —radio, celular, Wi‑Fi, fuente eléctrica— alcanza la superficie conductora de la sala.
Las cargas se redistribuyen
Los electrones libres del conductor se desplazan para cancelar el campo eléctrico dentro del recinto.
La energía se refleja y se absorbe
Parte de la onda se refleja hacia el exterior y parte se disipa en el conductor. La continuidad eléctrica es clave.
El interior queda electromagnéticamente limpio
El resonador puede recibir señales RF del paciente con mejor relación señal/ruido y menos artefactos.
Por qué es crítica en una sala MRI
El resonador transmite pulsos RF y luego recibe la respuesta del cuerpo. Esa señal de retorno es pequeña, por lo que el sistema necesita un ambiente electromagnético controlado.
El rango de frecuencia depende del campo magnético. Para hidrógeno, la frecuencia de Larmor es aproximadamente 42,58 MHz por Tesla. Por eso, un equipo de 1,5T opera cerca de 63,9 MHz y uno de 3T cerca de 127,7 MHz. La jaula debe tener buena atenuación en esos rangos.
| 0,5T | ≈ 21,3 MHz |
| 1,0T | ≈ 42,6 MHz |
| 1,5T | ≈ 63,9 MHz |
| 3,0T | ≈ 127,7 MHz |
| 7,0T | ≈ 298,1 MHz |
Componentes de una jaula RF para MRI
| Elemento | Función | Crítico |
|---|---|---|
| Paneles conductores Cobre, aluminio o acero | Forman la envolvente RF continua de la sala. | Continuidad |
| Puerta RF | Debe cerrar con contactos perimetrales limpios y presión uniforme. | Fuga común |
| Ventana RF | Permite visión desde consola mediante malla o vidrio conductor. | Observación |
| Filtros eléctricos | Permiten alimentación eléctrica sin introducir ruido a la sala. | Penetración |
| Guías de onda | Permiten paso de aire o gases evitando paso de RF. | HVAC |
| Tierra y bonding | Unen eléctricamente los paneles y reducen diferencias de potencial. | Seguridad |
Datos técnicos que conviene saber
La atenuación no es lineal
Una mejora de 20 dB equivale a 10 veces menos amplitud de campo eléctrico. 100 dB representa una atenuación muy alta.
Las aberturas importan
Ranuras, juntas y penetraciones pueden comportarse como antenas. Una pequeña discontinuidad puede degradar el blindaje.
El rango depende del Tesla
Un MRI de 1,5T trabaja cerca de 64 MHz; uno de 3T cerca de 128 MHz. La prueba debe cubrir el rango relevante.
La puerta es el punto débil
Contactos sucios, resortes gastados o mala presión de cierre suelen generar fugas de RF.
Cómo se manifiesta una fuga RF
Una falla en la jaula no siempre es visible. Muchas veces aparece primero como degradación de imagen o ruido intermitente. La causa puede estar en una puerta mal cerrada, una junta oxidada, una perforación no tratada, un filtro defectuoso o un cable ingresado indebidamente a la sala.
La investigación debe separar dos familias de problemas: interferencia externa que entra a la sala y ruido generado dentro de la sala por equipos no compatibles.
- Bandas o líneas periódicas en la imagen.
- Ruido elevado y caída de SNR.
- Artefactos intermitentes según hora del día.
- Problemas que empeoran con la puerta abierta o mal cerrada.
- Interferencia al conectar equipos auxiliares dentro de sala.
Cómo se verifica una jaula de Faraday
| Prueba | Qué evalúa | Cuándo |
|---|---|---|
| RF Shielding Effectiveness | Atenuación entre exterior e interior en frecuencias específicas. | Instalación |
| Inspección de puerta | Contactos, presión, alineación, corrosión y limpieza. | Preventivo |
| Revisión de penetraciones | Filtros, guías de onda, ductos, tuberías y sellos RF. | Modificaciones |
| Prueba de imagen/SNR | Efecto práctico sobre la calidad de imagen. | Diagnóstico |
La jaula se debe probar después de la construcción, después de una intervención mayor y cuando aparecen artefactos compatibles con interferencia RF.
El resultado esperado debe definirse por banda de frecuencia y por especificación del fabricante o del proyecto.
Términos clave
RF
Radiofrecuencia. En MRI se usa para excitar y recibir señal de los protones.
Atenuación
Reducción de intensidad de una señal al atravesar una barrera o sistema.
dB
Unidad logarítmica usada para expresar relaciones de potencia o amplitud.
Bonding
Unión eléctrica entre piezas conductoras para asegurar continuidad.
Guía de onda
Elemento que permite ventilación o paso técnico limitando transmisión RF.
SNR
Relación señal/ruido. Indicador clave de calidad de imagen en MRI.