Вместо ЭКГ - магниты

В Российском квантовом центре (РКЦ) в Сколково появилась магнитная комната. С ее помощью ученые собираются разработать производство датчиков для диагностирования заболеваний сердца. По словам физиков, используемая ими магнитокардиография (МКГ) намного эффективнее, чем распространенная электрокардиография (ЭКГ). Кроме того, ученые собираются сделать МКГ доступной широким слоям населения.

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания уносят в среднем за год жизни 17 миллионов человек. Одна из причин этого — несвоевременная или некорректная диагностика заболевания. Обычная ЭКГ эффективно отслеживает текущее состояние больного, однако она ограничена в предсказании развития заболевания. В отличие от нее, МКГ намного эффективнее, однако чрезвычайно дорога.

Так, в большинстве современных МКГ-установках используются сверхпроводящие магнитные сенсоры (СКВИДы, сверхпроводящие квантовые интерферометры — SQUID, Superconducting Quantum Interference Device), которым необходимо дорогостоящее криогенное охлаждение. Стоимость таких аппаратов достигает 1,5 миллиона долларов, что значительно ограничивает распространение перспективной технологии.

МКГ предполагает измерение магнитного поля сердца и позволяет отследить патологические изменения в нем лучше, чем ЭКГ. Эффективность нового метода превосходит ультразвуковое исследование и приближается к методам ядерной медицины (позитронно-эмиссионной томографии).

СКВИД был открыт в 1960-х годах, а механизм его действия основан на законах квантовой механики. Чувствительность такого интерферометра к магнитным полям в сотни раз выше, чем у несверхпроводящего магнитометра, и находится на пороге фонового значения магнитного поля. СКВИД использует интерференцию токов, протекающих через сверхпроводящее кольцо в переменном магнитном поле. Величина критического тока, возникающего при этом, связана со значением внешнего магнитного поля, для измерения которого и предназначен СКВИД.

Эта система позволяет преобразовывать сигналы слабых магнитных полей в электрический ток. Точность МКГ существенно выше, чем ЭКГ, поскольку на результате почти не сказывается электрическая проводимость кожи. Кроме того, МКГ— бесконтактный метод наблюдения за состоянием пациента.

Ученые из РКЦ решили уменьшить стоимость МКГ-установок. Группа под руководством доктора физико-математических наук Владимира Белотелова работает над созданием сверхчувствительных сенсоров из небольших монокристаллических пленок ферритов-гранатов, не требующих криогенного охлаждения и действующих при комнатной температуре. МКГ-установка с такими сенсорами, как ожидается, будет примерно в сто раз дешевле, чем установка с криогенным охлаждением.

«Мы создаем эти сенсоры для медицинских целей — они будут использоваться для контроля магнитных полей сердца. Этот метод намного информативнее и точнее обычной электрокардиографии, он позволит, например, за сутки предсказать инфаркт и заранее предпринять все необходимые меры», — говорит генеральный директор РКЦ Руслан Юнусов.

Однако первые (и последующие) образцы таких сенсоров требуют точных калибровки и настройки. Это можно произвести только в условиях отсутствия внешних магнитных полей (по-крайней мере, сведению их влияния к минимуму). С этой целью в РКЦ и построили свою магнитную комнату. Стенки комнаты сделаны из особого сплава никеля и железа (пермаллоя), который слабо пропускает магнитные поля.

«Мы выбирали нужный нам коэффициент подавления — это где-то три порядка величины, то есть магнитное поле внутри камеры слабее в тысячу раз», — отметил Белотелов.

Магнитная комната просторна — 3 x 4 x 2 метров, так что в ней могут поместиться до трех человек. Это существенно облегчает лабораторные эксперименты. Стоимость безмагнитной камеры — 275 тысяч евро. РКЦ удалось договориться с партнерами о существенной скидке (рыночная цена приближается к 500 тысячам евро). Всего в мире, по словам Юнусова, аналогичных комнат не более 15-ти.

Так выглядит комната снаружи

В ближайшее время ученые собираются приступить к калибровке и настройке сенсоров и провести измерения магнитного поля сердец мышей и крыс. Затем — эксперименты с человеком.

 Lenta.ru

• Расскажите об этом своим друзьям!

• Фронтит: опасное воспаление лобных пазух
  
  Фронтит представляет собой воспаление лобных пазух, которое может быть вызвано различными факторами. Он относится к разновидности синусита – воспалительного процесса придаточных пазух носа.
• Одномоментная имплантация зубов: особенности, показания, противопоказания и основные этапы процедуры
  
  Среди современных процедур в стоматологической практике отдельно выделяется одномоментная имплантация. Она позволяет удалить поврежденный зуб и установить имплантат за одно посещение врача.
• Врачи рассказали о современных методах и подходах лечения деменции
  
  Деменция – это прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которое приводит к ухудшению памяти, когнитивных функций и способности к самостоятельной жизни. Это состояние чаще всего развивается у пожилых людей и связано с различными заболеваниями головного мозга, такими как болезнь Альцгеймера, сосудистая деменция, лобно-височная деменция и другие. Лечение деменции направлено на замедление прогрессирования заболевания, улучшение качества жизни пациента и поддержание его когнитивных функций.
• Кому стоит установить брекеты? Рассказали стоматологи-ортодонты
  
  Брекеты продолжают оставаться эффективным методом исправления прикуса. Они помогают убрать искривления, возникшие при росте зубов.
• Хит-парад комнатных растений, полезных для здоровья
  
  Комнатные растения могут существенно улучшить качество воздуха в помещениях и способствовать созданию более комфортной атмосферы.
• Масленица на дворе: какова безопасная для фигуры порция блинчиков?
  
  Гастроэнтеролог Елена Шатрова рассказала, что россияне едят блины на Масленицу, но не стоит забывать, что это очень жирный продукт и может привести к лишнему весу.
• Береги сустав смолоду
  
  Человеческий организм ‒ это сложный механизм, состоящий из деталей как относительно статичных, так и подвижных. В каждом механизме движущиеся детали – это его слабое место. В машинах первыми ломаются шестерёнки, амортизаторы, шаровые. У человека происходит также.
• Названо меню против седины
  
  Связь между употреблением флавоноидов, таких как лютеолин, и замедлением процесса поседения волос может открыть новые горизонты в области профилактики старения и ухода за волосами.
• Чай сразу после еды может плохо сказаться на ЖКТ
  
  Употребление чая сразу после еды может иметь как плюсы, так и минусы. Эндокринолог Рустем Садыков подчеркивает важные аспекты, которые стоит учитывать.
• Лечение диареи: эффективные средства на основе доказательной медицины
  
  Острая диарея может застать врасплох в самый неподходящий момент. Частый жидкий стул существенно снижает качество жизни и требует быстрых действий. Промедление с началом лечения увеличивает риск развития осложнений, отмечают врачи.
• Республика Корея возобновляет поставки медицинского оборудования в Россию
  
  Власти Южной Кореи объявили о том, что ограничения на экспорт медицинского оборудования, в том числе рентгеновских аппаратов, на территорию Российской Федерации будут сняты с 28 февраля.
• От занятий спортом перед сном больше вреда, чем пользы
  
  Доктор спортивной медицины Виктория Соболенкова высказалась о потенциальном вреде поздних тренировок для здоровья.
• Жир на талии может появиться от недосыпа
  
  Висцеральный жир представляет собой серьезную угрозу для здоровья. Его накопление связано с множеством заболеваний, включая диабет, сердечно-сосудистые заболевания и даже некоторые формы рака.
• Капуста - кладезь витаминов
  
  Специалисты Роспотребнадзора обратили внимание на высокую питательную ценность капусты.
• Развеян популярный миф о похудении в пожилом возрасте
  
  Врач Регина Ахуньянова поднимает важные аспекты, касающиеся похудения пожилых и метаболизма.
• У тревожного расстройства личности можно поискать плюсы
  
  Тревожное расстройство может иметь как негативные, так и положительные аспекты.
• Жительница Индии рассказала, как похудеть на 42 килограмма
  
  История Махиры Менгани из Индии вдохновляет и показывает, как целеустремленность и правильный подход к питанию и физической активности могут привести к значительным изменениям в жизни. За восемь месяцев ей удалось похудеть на 42 кг.
• Какой матрас нужен пенсионеру? Комментируют эксперты
  
  С возрастом требования к комфорту и качеству сна становятся выше. Матрас для пенсионера должен обеспечивать поддержку позвоночника, снижать нагрузку на суставы и способствовать полноценному расслаблению. Какой вариант выбрать? Попробуем разбираться вместе с экспертами интернет-магазина кроватей и матрасов «Релаксан».
• Поедание тунца может уменьшить тревожность
  
  Употребление рыбы, особенно таких видов, как тунец и лосось, может быть полезным для снижения уровня тревожности благодаря высокому содержанию триптофана и Омега-3 жирных кислот.
• Наука обозначила ключевые факторы замедления старения
  
  Результаты проекта DO-HEALTH подчеркивают важность комплексного подхода к здоровью и старению.