информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 1 гость.

Вход в систему

аватар: Аль-Хайдари Валид Ахмед

Аль-Хайдари  Валид


Магнитография –  это методы  регистрации магнитных  полей,  индуцируемых биотоками организма. Действительно, возникающие разности биопотенциалов в результате деятельности живого организма и достаточно большая электропроводность биотканей  генерируют биотоки и возникающие вокруг них магнитные поля. 

Магнитные  свойства  биосред  определяются  в  основном  диамагнитными  и  парамагнитными  свойствами.  Величина  индукции  В  магнитного поля напряженностью Н в веществе определяется выражением

В = µ0µН = µ0 (1+æ)Н ,

 где µ0   и µ –  соответственно магнитная  постоянная  и  относительная магнитная проницаемость вещества, æ – магнитная восприимчивость вещества.

Учитывая, что для парамагнетиков и диамагнетиков │æ│<< 1, можно считать для биосред справедливым соотношение В ≈ µ0Н. Для диагностических применений это означает, что биосреда практически не искажает магнитные поля, порождаемые биотоками организма. Таким образом, обеспечиваются локализация источника биомагнитного  поля  в  организме  и  реализация  бесконтактного  способа  съема  информации.

Известны следующие методы магнитографических исследований:

Магнитокардиография (МКГ)   метод  регистрации  изменений магнитного  поля,  обусловленных  циклической  работой  сердца.  Поскольку  величина  возникающих  биотоков  пропорциональна  разности биопотенциалов,  то  эта же  пропорциональность будет  существовать и для индукции биомагнитного поля. Поэтому форма и способы анализа  магнитокардиограммы  аналогичны  электрокардиографическим  исследованиям.  Амплитудные  значения  индукции  магнитного  поля сердца – около 10–10 Тл.

Магнитоэнцефалография (МЭГ) – метод регистрации магнитных полей, индуцированных биотоками мозга. Данный метод свободен от физиологических  помех,  свойственных  электроэнцефалографии (электрическая  экранировка  структурами  черепа),  и  отражает  только активность  мозга.  Однако  амплитуда  магнитной  индукции  мозга  не превышает 10–11…10–12 Тл.

Работа мышц также сопровождается индуцированием магнитного поля, в котором можно выделить две существенно различные компоненты – квазипостоянную составляющую и наложенный на нее быстроизменяющийся  нерегулярный  сигнал.  Последний  имеет  широкий спектр  колебаний (до  единиц  килогерц)  с  максимумом  в  интервале частот 40…80  Гц.  Суммарная  магнитная  индукция  мышечной  деятельности (магнитомиограмма) составляет 2…4•10–11  Тл.

Исследования  магнитных  полей  глаза  позволили  выделить  две компоненты – магнитоокулограмму и магниторетинограмму – с индукцией магнитного поля 10–12…10–13 Тл.

Несмотря  на  некоторые  очевидные  преимущества  методов  магнитографии (бесконтактность, локализация источника  сигнала), практическая  реализация  связана  с  инженерной  проблемой  измерения слабых  низкочастотных магнитных полей  с разрешением 10–12…10–15 Тл.

В  исследованиях  по  магнитографии  применяют  методы  измерения слабых магнитных полей.

Магниторезонансный  метод  с  оптической  накачкой.

Основан на одновременном использовании двух квантовых переходов рабочего  вещества (пары щелочных металлов),  частота  одного  из  которых  находится  в  оптическом,  а  другого -  в  радиочастотном  диапазонах. Частота последнего сильно зависит от величины внешнего магнитного  поля. Измеряя  с  большой  точностью  значение  радиочастоты (что решено  технически)  при  резонансном  поглощении  оптического  излучения, получают чувствительность порядка 10–13 Тл в частотном диапазоне  биомагнитных  сигналов 0…20  кГц.  Недостатком  магнитометров с оптической накачкой является большой объем преобразователя (1…3 дм3).

Метод, основанный на явлении сверхпроводимости.

Предполагает применение СКВИДов – сверхпроводниковых квантовых датчиков. Чтобы СКВИД работал, его нужно охладить до температуры жидкого гелия (4 К). Для этого его приемные сверхпроводниковые катушки помещают в криостат на жидком гелии, точнее, в его узкую хвостовую часть, которую можно максимально близко поднести к телу человека.

СКВИДы  используют  как  непосредственно  наводимую ЭДС  в  приемной катушке, так и явление перехода сверхпроводника в резистивное состояние при изменении внешнего магнитного поля вблизи критического  значения,  а  также  эффект  Джозефсона.  Чувствительность сверхпроводниковых датчиков – 10–12…10–13 Тл. Основной недостаток

– применение криорежимов и требование высокой стабильности температуры охлаждения.

Таким образом, следует отметить, что все проявления магнитной активности  биообъектов  имеют  свои  электрические  аналоги,  и  пока трудно  говорить  об  исследовательской  или  клинической  перспективности магнитографических методов ввиду их аппаратной сложности и затратности.

 

 

 
 
 
 
 

 

Комментарии

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img> <table> <td> <tr> <hr> <div> <span> <h1> <h2> <h3> <h4> <h5> <h6> <p> <pre> <adress> <center>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

2 + 2 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.

Комментарии