Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2014 / с. 19-23

Датчики магнитного поля в медицинской диагностике

                                

Л.П. Ичкитидзе, Н.А. Базаев, Д.В. Телышев, Р.Ю. Преображенский, М.Л. Гаврюшина


Аннотация

Рассматриваются датчики магнитного поля, перспективные в медицинской диагностике. Они сгруппированы в двух типах: I – работающие при комнатной температуре; II – требующие криогенного охлаждения. Отмечено, что из датчиков I типа подходящие параметры имеют атомные магнитометры с лазерной накачкой, а из II типа – СКВИДы (сверхпроводящие квантовые интерференционные датчики). Также подчеркнуто, что перспективными являются комбинированные датчики, состоящие из сверхпроводящей пленки в качестве концентратора магнитного поля с наноструктурированной активной полосой и структуры, обладающей магнитосопротивлением, в качестве магниточувствительного элемента.


Сведения об авторах

Леван Павлович Ичкитидзе, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник,
Николай Александрович Базаев, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,
Дмитрий Викторович Телышев, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,
Роман Юрьевич Преображенский, аспирант, кафедра биомедицинских систем, Национальный исследовательский университет «МИЭТ»,
Мария Левановна Гаврюшина, научный сотрудник, ОАО «Базовые технологии», г. Москва, г. Зеленоград,
e-mail: leo852@inbox.ru

Список литературы

1. Tumanski S. Handbook of Magnetic Measurements // CRC Press. 2011. PP. 335-379.
2. Ramli R., Haryanto F., Khairurrijal K., Djamal M. GMR Biosensors for Clinical Diagnostics, Biosensors for Health, Environment and Biosecurity / Prof. Serra P.A. (Ed.) // InTech. 2011. PP. 149-164 / http://www.intechopen.com/books/ biosensors-for-health-environmentand-biosecurity/ gmr-biosensors-for-clinical-diagnostics.
3. Paixao F.C. et al. Magnetoresistive sensors in a new biomagnetic instrumentation for applications in gastroenterology / Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society // Conference Proceedings. 2006. Vol. 2007. PP. 2948-2951.
4. Freitas P.P. et al. Magnetoresistive sensors // Journal of Physics: Condensed Matter. 2007. Vol. 19 (16). PP. 165-221.
5. Примин М.А., Недайвода И.В., Масленников Ю.В., Гуляев Ю.В. Магнитокардиографический комплекс для раннего выявления и мониторинга заболеваний сердца: программное обеспечение // Радиотехника и электроника. 2010. Т. 55 (10). С. 1250-1269.
6. Rife J.C., Miller M.M., Sheehan P.E., Tamanaha C.R., Tondra M., Whitman L.J. Design and performance of GMR sensors for the detection of magnetic microbeads in biosensors // Sensors and Actuators A: Physical. 2003. Vol. 107 (3). PP. 209-218.
7. Hamalainen M., Hari R., Ilmoniemi R.J., Knuutila J., Lounasmaa O.V. Magnetoencephalography – Theory, instrumentation, and applications to noninvasive studies of the working human brain // Reviews of Modern Physics. 1993. Vol. 65 (2). PP. 413-497.
8. Kominis I.K., Kornack T.W., Allred J.C. et al. A subfemtotesla multichannel atomic magnetometer // Nature. 2003. Vol. 422 (6932). PP. 596-599.
9. Wikswo J.P. SQUIDs remain best tools for measuring brain’s magnetic field // Physics Today. 2004. Vol. 57 (2). PP. 15-17.
10. Budker D., Romalis M. Optical magnetometry // Nature Physics. 2007. Vol. 3 (4). PP. 227-234.
11. Sander T.H. et al. Magnetoencephalography with a chip- scale atomic magnetometer // Biomedical optics express. 2012. Vol. 3 (5). PP. 981-990.
12. Прищепов С.К., Власкин К.И. Интеллектуальные датчики феррозондового типа // Научное приборостроение. 2011. Т. 21 (4). С. 151-155.
13. Robbes D. Highly sensitive magnetometers – A review // Sensors and Actuators A: Physical. 2006. Vol. 129 (1). PP. 86-93.
14. www.tristantech.com.
15. www.starcryo.com.
16. www.elekta.com.
17. Pannetier-Lecoeur M. Superconducting-magnetoresistive sensor: Reaching the femtotesla at 77 K / Disser. – Universitй Pierre et Marie Curie-Paris VI, 2010. PP. 32-34.
18. http://perst.issp.ras.ru/Control/Inform/tem/HiTech/squid.htm.
19. http://www.neocera.com/.
20. Grigorashvili Y.E., Ichkitidze L.P., Volik N.N. Magnetomodulation sensor of weak magnetic field on HTS (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox ceramics // Physica C: Superconductivity. 2006. Vol. 435 (1). PP. 140-143. 21. Ичкитидзе Л.П. Датчик слабого магнитного поля на основе сверхпроводящей пленки / Патент RU № 2258275.
22. Ичкитидзе Л.П. Сверхпроводниковый пленочный датчик слабого магнитного поля с трансформатором магнитного потока / Патент RU № 22899870.
23. Ичкитидзе Л.П. Резистивный датчик слабого магнитного поля на основе толстых пленок ВТСП-материалов // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2007. Т. 71 (8). С. 1180-1182.
24. Ichkitidze L.P. Resistive sensor of weak magnetic fields on the basis of a thick HTSC film // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2007. Vol. 71 (8). PP. 1145-1147.
25. Ichkitidze L.P. Resistive film sensor of a weak magnetic field based on the HTS (Bi, Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox ceramics // Physica C: Superconductivity. 2006. Vol. 435 (1). PP. 136-139.
26. Pannetier-Lecoeur M. et al. Femtotesla magnetic field measurement with magnetoresistive sensors // Science. 2004. Vol. 304 (5677). PP. 1648-1650.
27. Pannetier-Lecoeur M. et al. Magnetoresistive-superconducting mixed sensors for biomagnetic applications // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2010. Vol. 322 (9). PP. 1647-1650.
28. Pannetier-Lecoeur M. et al. Magnetocardiography with sensors based on giant magnetoresistance // Applied Physics Letters. 2011. Vol. 98 (15). PP. 153705.
29. Ichkitidze L., Mironyuk A. Superconducting film flux transformer for a sensor of a weak magnetic field // Physica C: Superconductivity. 2012. Vol. 472 (1). PP. 57-59.
30. Ичкитидзе Л.П., Миронюк А.Н. Топологический наноструктурированный пленочный сверхпроводниковый трансформатор магнитного потока // Нано- и микросистемная техника. 2012. №. 1. С. 47-50.
31. Ичкитидзе Л.П., Миронюк А.Н. Сверпроводниковый пленочный трансформатор магнитного потока / Патент RU № 2455732.
32. Ichkitidze L.P., Mironyuk A.N. Superconducting film flux transformer for a sensor of a weak magnetic field // Journal of Physics: Conference Series. 2012. Vol. 400. Part 2. 022032. 4 p.
33. Ichkitidze L.P. Superconducting film magnetic flux transformer with micro- and nanosized branches // AIP Advances. 2013. Vol. 3 (6). 062125. 8 p.
34. Mikhailov B.P., Ichkitidze L.P. et al. Preparation, Structure, and Properties of: (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+? Ceramics with Si3N4 Additions // Inorganic Materials. 2003. Vol. 39 (7). PP. 749-754.
35. Михайлов Б.П., Никулин В.Я., Силин П.В. и др. Влияние условий ударно-волнового воздействия плазмы на структуру и токонесущую способность многослойных высокотемпературных сверхпроводящих лент // Перспективные материалы. 2013. № 10. С. 70-75.