Ученые Новгородского государственного университета (НовГУ) разработали магнитокардиометр — прибор для диагностики сердечных заболеваний. Устройство способно фиксировать даже самые слабые магнитные поля сердечных колебаний. Разработка открывает новые возможности в выявлении патологий, в том числе на ранних стадиях.
Прибор представляет собой компактную систему, состоящую из измерительного блока и специализированного программного обеспечения. Внешне он напоминает небольшую коробку, внутри которой размещены ключевые компоненты: датчик магнитного поля, малошумящий усилитель и модуль беспроводной связи. Во время обследования устройство закрепляют на груди пациента. Он непрерывно считывает параметры магнитного поля сердца и передает собранные данные по Wi‑Fi или Bluetooth в компьютерную программу. Полученная информация отображается в удобной для анализа форме.
Главное преимущество магнитокардиометра — высокая чувствительность. Прибор способен улавливать магнитные поля интенсивностью около 100 пТл на частоте порядка 1Гц. Благодаря этому врачи получают магнитную кардиограмму, которая дополняет традиционную электрокардиограмму (ЭКГ), что дает врачам более полное представление о состоянии сердца пациента.
Такая чувствительность достигается за счет уникального магнитоэлектрического датчика. В его основе — слоистая магнитострикционно-пьезоэлектрическая структура, преобразующая слабые магнитные сигналы в электрические. По сравнению с аналогичными полупроводниковыми датчиками (например, датчиком Холла или магниторезистивным), этот элемент отличается повышенной надежностью и чувствительностью.
Разработка особенно актуальна в ситуациях, когда стандартных методов диагностики, таких как ЭКГ и УЗИ, оказывается недостаточно. Магнитокардиограмма позволяет выявить даже незначительные отклонения в работе сердца, что существенно повышает точность постановки диагноза.
Помимо медицины, устройство обладает потенциалом для применения в других сферах:
- в геофизике — для поиска магнитных пород на больших глубинах;
- в транспортной сфере — для измерения шумовых сигналов;
- в электротехнике — при создании высокоточных измерителей тока и магнитного поля.
На данный момент ученые завершили изготовление блоков прототипа магнитокардиометра. Ведется тщательное тестирование и отладка отдельных узлов. В планах — разработка прибора, который будет измерять сверхслабые низкочастотные магнитные поля, создаваемые головным мозгом человека.
Разработка продолжает линию научных инициатив, развиваемых в рамках Десятилетия науки и технологий. Ключевым событием Десятилетия является Конгресс молодых ученых, на котором презентуются и обсуждаются результаты исследований. V Конгресс молодых ученых состоится в Научно-технологическом университете «Сириус» 26–28 ноября.