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!

• Гипергидроз: почему мы потеем больше, чем нужно, и как это лечить? Комментируют медики
  
  Потоотделение – естественный процесс терморегуляции организма. Однако для миллионов людей по всему миру он превращается в настоящую проблему.
• Щитовидная железа: тревожные симптомы, распространенные болезни, диагностика
  
  Щитовидная железа – некрупный орган на фронтальной поверхности шеи, играющий значимую роль в функционировании организма. Она влияет на обмен веществ, сердце, нервную систему и репродуктивные функции. Проблемы в ее работе обычно протекают незаметно, однако их следствия могут быть критическими для здоровья.
• Катаракта: история болезни, диагностика и лечение, перспективные разработки
  
  Катаракта – одно из самых распространённых офтальмологических заболеваний в мире, связанное с помутнением хрусталика глаза.
• Иногда высокий уровень холестерина виден и без анализов, поведал врач
  
  Заметить высокий уровень холестерина в организме можно обнаружить по одному  внешнему признаку, рассказала кардиолог Юлия Маршинцева.
• Для ясности ума в 80 лет надо общаться
  
  Какие только методы не разработаны для поддержания когнитивных функций. Но есть и такие, которые человек может обеспечить себе сам. Как оказалось, для сохранения ясности ума в 80 лет надо общаться. Этот секрет раскрыли американские ученые.
• Врач объяснил: не вредна ли вода во время еды
  
  Известное утверждение о недопустимости пить жидкость во время еды прокомментировал врач, автор канала «Злой доктор Филатов».
• Кардиолог советует: какие привычки позволяют дожить до 100 лет
  
  Российский кардиолог Мария Чайковская рассказала, какие привычки помогают сохранить здоровье сердца и увеличить шансы дожить до ста лет. По ее словам, секрет долгожителей — в естественной активности, сбалансированном питании и крепких социальных связях.
• Кардиолог: инфаркт миокарда может скрываться под маской зубной боли или пищевого отравления
  
  К своему организму обязательно надо прислушиваться. И знать о том, что болезни могут проявляться по-разному, необычно. Взять, например, инфаркт миокарда. Среди классических признаков такого состояния – боль в области сердца, за грудиной и под левой лопаткой. Но недуг может менять свои маски.
• Мужи науки нашли способ вернуть стареющим клеткам мозга энергию
  
  Новое многообещающее направление в борьбе с возрастными изменениями мозга, включая болезнь Альцгеймера, появилось в научных кругах. Так, исследователи из США нашли способ, как вернуть стареющим нейронам энергию и способность к самоочищению от вредных белков.
• На мир наступает опасный грибок Candida auris
  
  Всемирная организация здравоохранения внесла грибок Candida auris в список 19 самых смертоносных для людей. Данный грибок распространяется по всему миру, проявляет все большую устойчивость к лекарствам и может поражать мозг человека.
• Один простой продукт может помочь в профилактике рака кишечника
  
  Исследования показывают, что регулярное употребление йогурта может иметь положительное влияние на здоровье кишечника, что, в свою очередь, может снизить риск развития различных заболеваний, включая рак кишечника.
• Онколог: желтушная кожа может быть симптомом рака
  
  Хирург из США Диана Симионе выделила желтуху как один из ключевых признаков, на который следует обратить внимание при подозрении на онкологию. Болезнь проявляется в виде желтоватого оттенка кожи и слизистых оболочек, что связано с повышенным уровнем билирубина в организме.
• В Китае — вспышка чикунгуньи. Может затронуть и Россию
  
  Диковинное название означают лихорадку, разносимую комарами. Риски завоза болезни в Россию есть, признали в Роспотребнадзоре.
• Назван напиток для защиты от Альцгеймера
  
  Новое исследование подчеркивает важность природных веществ и их потенциал в лечении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
• Новая опасность от комаров – Роспотребнадзор держит руку на пульсе
  
  Информация о вспышке лихорадки чикунгунья в китайской провинции Гуандун вызывает обеспокоенность, особенно с учетом возможности завоза заболевания в Россию.
• Молекула ВЛ-10: ученые обещают прорыв в борьбе со старением
  
  В Волгоградском государственном медуниверситете исследователи представили результаты разработки лекарственного средства, основанного на молекуле ВЛ-10. Ученые утверждают, что новый препарат способен замедлить процессы старения.
• Работа без отпусков – привет, инфаркт!
  
  Мнение доктора Магдалены Перельо отражает важные аспекты влияния отдыха на здоровье. Научные исследования показывают, что регулярные перерывы в работе и полноценный отдых могут существенно снизить уровень стресса и улучшить общее состояние здоровья.
• Нарушение сна может быть связано почти с двумя сотнями опасных заболеваний
  
  Исследование, проведенное на основе данных UK Biobank, подчеркивает важность как качества, так и ритма сна для здоровья. Использование объективных данных, собранных с помощью акселерометров, позволяет получить более точные результаты по сравнению с традиционными опросами, которые могут быть подвержены субъективным оценкам.
• Женщинам назвали методы борьбы с целлюлитом, на которые бессмысленно тратить деньги
  
  Доктор Владимир Ивашков поднимает важные вопросы о методах борьбы с целлюлитом. Многие популярные процедуры и продукты могут давать лишь временный эффект или не приносить никакой пользы.
• Выявлен оптимальный рацион для пожилых людей
  
  Исследование, проведенное шведскими учеными в рамках проекта SNAC-K, подчеркивает важность питания для здоровья пожилых людей и его влияние на развитие хронических заболеваний. Долгосрочный анализ состояния здоровья 2 473 человек на протяжении 15 лет показал, что выбор диеты может существенно повлиять на темпы накопления множественных хронических заболеваний.