Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2017 / с. 5-8

Сверхчувствительный векторный магнитометр для картографических измерений в кардиографии

Н.А. Гусев, П.М. Ветошко, А.Н. Кузьмичев, Д.А. Чепурнова, Е.В. Самойлова, А.К. Звездин, А.А. Коротаева, В.И. Белотелов

Аннотация

Продемонстрировано применение магнитометра на основе феррит-гранатовых пленок для магнитокардиографических измерений человека. Все измерения проведены без охлаждения сенсора (при комнатной температуре). При этом получена карта распределения трех ортогональных компонент вектора магнитного поля сердца.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Николай Александрович Гусев, ассистент руководителя проекта, научный сотрудник, Российский квантовый центр,
Петр Михайлович Ветошко, руководитель проекта, Российский квантовый центр, Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН,
Алексей Николаевич Кузьмичев, мл. научный сотрудник, аспирант, Российский квантовый центр, Московский физико-технический институт,
Дарья Александровна Чепурнова, мл. научный сотрудник,
Елена Виленовна Самойлова, канд. мед. наук, ст. научный сотрудник, Российский кардиологический научно- производственный комплекс Минздрава России,
Анатолий Константинович Звездин, д-р физ.-мат. наук, гл. научный сотрудник, Российский квантовый центр, Институт общей физики им А.М. Прохорова РАН,
Александра Алексеевна Коротаева, д-р биолог. наук, зав. лабораторией, Российский кардиологический научно- производственный комплекс Минздрава России,
Владимир Игоревич Белотелов, д-р физ.-мат. наук, доцент, зав. отделом, Российский квантовый центр, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет, г. Москва,
e-mail: nagusew@gmail.com

Список литературы

1. Fenici R., Brisinda D., Meloni A.M. Clinical application of magnetocardiography // Expert review of molecular diagnostics. 2005. Vol. 5. № 3. PP. 291-313.
2. Mantynen V., Konttila T., Stenroos M. Investigations of sensitivity and resolution of ECG and MCG in a realistically shaped thorax model // Physics in medicine and biology. 2014. Vol. 59. № 23. P. 7141.
3. Park J.W. et al. Validation of magnetocardiography versus fractional flow reserve for detection of coronary artery disease // Clinical hemorheology and microcirculation. 2015. Vol. 59. № 3. PP. 267-281.
4. Li Y. et al. Diagnostic outcomes of magnetocardiography in patients with coronary artery disease // International journal of clinical and experimental medicine. 2015. Vol. 8. № 2. P. 2441.
5. Yoshida K. et al. Ability of magnetocardiography to detect regional dominant frequencies of atrial fibrillation // Journal of arrhythmia. 2015. Vol. 31. № 6. PP. 345-351.
6. Cuneo B.F. et al. In utero diagnosis of long QT syndrome by magnetocardiography // Circulation. 2013. Vol. 128. № 20. PP. 2183-2191.
7. Фалей М.И., Масленников Ю.В., Кошелец В.П. Измерительные системы на ВТСП СКВИДах // Радиотехника. 2012. № 12. С. 5-26.
8. Полякова И.П. Магнитокардиография: историческая справка, современное состояние и перспективы клинического применения // Креативная кардиология. 2011. № 2. С. 103-133.
9. Kotani M. et al. A whole-head SQUID system for detecting vector components // Applied superconductivity. 1997. Vol. 5. № 7. PP. 399-403.
10. Tsukada K. et al. Multichannel SQUID system detecting tangential components of the cardiac magnetic field // Review of scientific instruments. 1995. Vol. 66. № 10. PP. 5085-5091.
11. Tsukada K. et al. A simplified superconducting quantum interference device system to analyze vector components of a cardiac magnetic field / Engineering in Medicine and Biology Society, 1998. Proceedings of the 20th Annual International Conference of the IEEE. – IEEE, 1998. PP. 524-527.
12. Lembke G. et al. Optical multichannel room temperature magnetic field imaging system for clinical application // Biomedical optics express. 2014. Vol. 5. № 3. PP. 876-881.
13. Panina L. Electromagnetic Sensor Technology for Biomedical Applications. Recent Application in Biometrics. – INTECH Open Access Publisher, 2011. PР. 215-238.
14. Uetake H. et al. Highly sensitive thin film sensor using coplanar line // Journal of the Magnetics Society of Japan. 2014. Vol. 38. № 3-1. PP. 83-86.
15. Uchiyama T. et al. Recent advances of pico-tesla resolution magneto-impedance sensor based on amorphous wire CMOS IC MI sensor // IEEE Transactions on Magnetics. 2012. Vol. 48. № 11. PP. 3833-3839.
16. Ветошко П.М. и др. Влияние профиля дискового магнитного элемента на поле насыщения и шум магнитомодуляционного сенсора магнитного поля // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. № 9. С. 103-110.
17. Ветошко П.М. и др. Магнитомодуляционный сенсор магнитного поля на базе пленок феррита-граната для магнитокардиографических исследований // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. № 16. С. 64-71.
18. Ветошко П.М. и др. Регистрация магнитокардиограмм крыс с помощью сенсора магнитного поля на основе феррит-гранатовых пленок // Медицинская техника. 2016. № 4. С. 15-18.
19. Shiono J. et al. Detection of repolarization abnormalities in patients with cardiomyopathy using current vector mapping technique on magnetocardiogram // The international journal of cardiovascular imaging. 2003. Vol. 19. № 2. PP. 163-170.
20. Sato M. et al. Detection of myocardial ischemia by magnetocardiogram using 64-channel SQUID system / Proceedings of 12th International Conference on Biomagnetism, Helsinki Univ. of Technology, Espoo, Finland. 2001. PP. 523-526.
21. Холодов Ю.А., Козлов A.Н., Горбач А.М. Магнитные поля биологических объектов. – М.: Наука, 1987.
22. Chen J. et al. Age and sex dependent variations in the normal magnetocardiogram compared with changes associated with ischemia // Annals of biomedical engineering. 2004. Vol. 32. № 8. PP. 1088-1099.
23. Kandori A. et al. Standard template of adult magnetocardiogram // Annals of Noninvasive Electrocardiology. 2008. Vol. 13. № 4. PP. 391-400.