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!

• Уход за кожей в межсезонье: дерматологи рассказали, как без проблем шагнуть из зимы в лето
  
  Когда времена года сменяют друг друга, всё вокруг сталкивается с переменами. Меняется температура воздуха и природа, климат и продолжительность светового дня. Вместе с этим перемены влияют на наше настроение и физическое состояние, а вместе с ними и на внешний вид кожи. Поэтому, чтобы кожа оставалась красивой, дерматологи советуют грамотно подготовить её к межсезонью.
• Ортопедический матрас: залог здоровья и крепкого сна в зрелом возрасте
  
  С возрастом организм требует более бережного отношения, и качество сна играет ключевую роль в поддержании общего самочувствия. Ортопедический матрас становится не просто удобным аксессуаром, а важным средством профилактики болей в спине, суставов и улучшения качества отдыха. В этой статье мы попробуем разобраться, как правильно выбрать матрас, учитывая возрастные особенности.
• Стоматологи рассказали о негативных последствиях при раннем удалении молочного зуба
  
  Роль молочных зубов в процессе формирования челюстей, ортогнатическом прикусе, а также в здоровом состоянии постоянных зубов очень велика, несмотря на то, что они временные. Стоматологи предупреждают, что процесс раннего удаления молочных зубов может нести ряд негативных последствий для здоровья ребёнка.
• Чем перекусить перед сном с пользой для организма
  
  Рекомендации врача-эндокринолога Дарьи Прониной по поводу вечернего питания имеют важное значение для здоровья.
• Наука объяснила природу вещих снов
  
  Ученые подняли интересную тему о природе сновидений и их связи с реальностью.
• Минздрав думает над расширением перечня показаний для абортов
  
  Проект указа Минздрава России, который вносит изменения в перечень медицинских показаний для искусственного прерывания беременности, вызывает значительное общественное обсуждение и интерес.
• Названы отличные альтернативы традиционным сладостям
  
  Есть сладости, которые не только вкусны, но и полезны для здоровья.
• Жители Сети начали есть тюльпаны, но врачи этого не одобряют
  
  Употребление в пищу не предназначенных для этого растений может быть опасным. Тюльпаны, хотя и выглядят привлекательно, содержат вещества, которые могут быть токсичными для человека.
• Советы для адаптации организма к межсезонью
  
  Резкие изменения температуры и погодные условия могут оказать значительное влияние на здоровье, особенно на людей с хроническими заболеваниями.
• В Россию вернулась корь: в чём причина?
  
  Недостаточная вакцинация является главной причиной распространения кори в России и во многих других странах. Пандемия COVID-19 оказала значительное влияние на программы вакцинации, включая вакцинацию от кори.
• Названы факторы, подстёгивающие развитие рака кожи
  
  Специалисты назвали основные типы рака кожи и их характеристики.
• Мурашко: курящие сотрудники обходятся работодателям в 443 миллиарда рублей ежегодно
  
  Михаил Мурашко, министр здравоохранения РФ, подчеркнул важность борьбы с курением не только с точки зрения здоровья населения, но и с экономической точки зрения.
• Красные глаза могут быть первым признаком глаукомы
  
  Глаукома представляет собой серьезную проблему для здоровья. По данным ВОЗ, глаукома затрагивает около 100 миллионов человек по всему миру, и это число ожидается, что вырастет на 10 миллионов в ближайшие десятилетия. Это подчеркивает необходимость повышения осведомленности о заболевании.
• Какие болезни лечит невролог и как постараться избежать недугов, которыми занимается этот специалист
  
  Невролог – важный врач при любой поликлинике. К этом специалисту стоит обратиться, если наблюдаются такие симптомы, как частые и сильные головные боли, шум в ушах, мигрени, ухудшение памяти, боли в спине, нарушение координации, обмороки и другое.
• Новый малоизученный вирус угрожает человечеству
  
  Вирусолог Светлана Протасова подчеркивает серьезность угрозы, которую представляет вирус MERS (ближневосточный респираторный синдром).
• Появились мужские противозачаточные таблетки, сейчас их тестируют
  
  Разработка мужских противозачаточных таблеток — важный шаг в области контрацепции и репродуктивного здоровья.
• Почему ногти скручиваются и как с этим справиться? Рассказали подологи
  
  Скрученные и деформированные ногти на ногах могут свидетельствовать о серьёзных заболеваниях. В этой статье эксперты Центра подологии «Две стопы» рассказали о причинах, последствиях и решениях такой проблемы.
• Судороги ног у пожилых людей: причины и лечение
  
  Судороги нижних конечностей у пожилых людей могут возникать по разным причинам.
• Отказ от интернета омолаживает мозг
  
  Свежее исследование показало, что снижение времени, проведенного в интернете, может привести к множеству положительных изменений в жизни человека.
• Швеция начала практиковать «сонный туризм»
  
  Швеция становится популярным направлением для тех, кто ищет улучшение качества сна и отдых на природе.